Semisolid heat treatment processing window of Pb-40% Sn alloy for feedstock in the 3D printing thixo-forming process
Semisolid heat treatment processing window of Pb-40% Sn alloy for feedstock in the 3D printing thixo-forming process
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半固态%20heat%20treatment%20processing%20window%20of%20Pb-40%%20Sn%20alloy%20for%20feedstock%20in%20the%203D%20printing%20thixo-forming%20process
DOI：
10.1016/j.matpr.2021.05.549
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Alharbi A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alharbi A
3D打印触变成形工艺是一种利用半固态触变材料进行层状挤压的方法，通过控制原料粘度低于金属合金的完全熔化温度来形成3D结构。金属原料的生产过程对合金组织有很大的影响，这对材料的印刷性能至关重要。本研究旨在提出一种铅-40%锡合金的半固态热处理工艺窗口，用于三维打印触变成形过程中各种挤压机喷嘴(尺寸为1-3 mm)的原料坯料。首先，对铅-40%锡合金进行冷变形以减小试件的直径。变形样品的半固态处理在不同的半固态加热温度和三种不同的保持时间(2，5和10 分钟)下进行。研究了半固态原料样品的微观结构。对铅-40%锡合金半固态加热加工窗口的温度和时间进行了优化，以满足不同印刷尺寸的原料试件和触变挤压工艺的需要。因此，所提出的半固态热处理工艺窗口是一种很有前途的方法，为AM的低成本制造铺平了道路，从而获得了更高的印刷速度和改善了印刷线的可扩展性。此外，由于具有定制微结构的能力，这种方法允许使用多种制造路线来生产具有最大密度和复杂几何形状的3D金属部件。
The 3D printing thixo-forming process is a method that utilizes semisolid thixotropic feedstock for layer extrusion by controlling feedstock viscosity below the complete melting temperature of metallic alloys to form a 3D structure. The process of producing metallic feedstock has a significant impact on alloy microstructure, which is critical for the material’s printability. This study aims to propose a semisolid heat treatment processing window of Pb-40% Sn alloy for use as feedstock billets for a variety of extruder nozzles (sizes 1–3 mm) during the 3D printing thixo-forming process. Firstly, Pb-40% Sn alloys were cold deformed to reduce the specimens’ diameters. Semisolid treatments for deformed specimens were performed at a variety of semisolid heating temperatures and three separate holding times (2, 5, and 10 min). The microstructure of semisolid feedstock specimens was then investigated. The temperature and time of the semisolid heating processing window of Pb- 40% Sn alloy were optimized to feedstock specimens and thixo-extruding processes with different printed output sizes. Therefore, the proposed semisolid heat treatment processing window was a promising approach to pave the way for the low-cost manufacturing of AM, which yields higher printing rates and improved scalability of printed lines. Additionally, this approach allows for a versatile manufacturing route for producing 3D metal parts with maximum density and intricate geometries as a result of the ability to tailor the microstructure.
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DOI：
10.1155/2013/252463
发表时间：
2013-12-30
期刊：
The Scientific World Journal
影响因子：
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作者：
Fuchs SC;Beltrami-Moreira M;Oyeledun B;Sow PS;Vitoria M
通讯作者：
Vitoria M
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发表时间：
2014
期刊：
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作者：
M. Ramadan;N. Fathy
通讯作者：
N. Fathy
铝 A201 的触变成型 - 期望和实现
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发表时间：
2019
期刊：
Solid State Phenomena
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作者：
P. Kapranos
通讯作者：
P. Kapranos
半固态加工亚共晶灰铸铁的耐磨性和阻尼能力
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发表时间：
2008
期刊：
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作者：
M. Ramadan;H. Nomura;M. Takita
通讯作者：
M. Takita
显微组织%20演化%20of%20铸造%20过共晶%20Al-18%%20Si%20合金%20during%20循环%20半固态%20热%20处理
DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Ramadan
通讯作者：
M. Ramadan