3D打印|《Nature》子刊：高密度超声进行3D打印来细化晶粒( 三 ) Nature|机械|互联网医疗

图6：使用和不使用高强度超声的Inconel 625的AM
a ， b）在没有（a）和有（b）超声的样品中， γ相沿构建方向（z）的反极图。
c ， d）在没有（c）和有（d）超声的样品中， γ相的{001轮廓极图（以MUD：均匀分布的倍数）。
e）在AM过程中通过开启和关闭超声波制作的样品的构建方向（z）绘制反极图。比例尺， 250μm 。比例尺：250μm 。

图７　shang'tu超声波频率对IN７１８高温合金的显微组织和晶粒尺寸的变化
下图：析出相Laves相在不同频率下的对比
【小结】
总之，高强度超声已被用于解决金属AM中一个长期存在的问题，即强外延生长促进了沿构建方向的柱状晶粒的形成。在Ti-6Al-4V的增材制造过程中使用超声波能够形成完全等轴的结构，从而改善了微观结构的均匀性，显着减小了prior-β晶粒尺寸，并显着削弱了凝固组织。这项工作强调了prior-β晶粒细化在AM Ti-6Al-4V的拉伸性能中的重要作用。对超声条件的评估表明，超声换能器元件的选择可以成为大批量制造AM构件结构优化的一个重要的实际考虑，建议使用磁致伸缩换能器。为了评估方法的通用性，将超声波晶粒细化方法成功应用于Inconel 625的增材制造，包括通过简单地打开和关闭超声波，沿着构建高度创建交替的柱状/等轴/柱状的Inconel 625晶粒结构。团队希望这项技术可以推广到其他金属材料的增材制造。
相关成果以题为“Grain structure control during metal 3D printingby high-intensity ultrasound”发表在了Nat. Commun.上。
文章来源：Todaro C.J. Easton M.A. Qiu D.et al.Grain structure control during metal 3D printing by high-intensity ultrasound.Nat Commun11 142 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-019-13874-z
参考资料：
https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2019.116395
【3D打印|《Nature》子刊：高密度超声进行3D打印来细化晶粒】https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.09.010