Fè grandizè api wo pwen k ap fonn ak bouyinan tout eleman li te ye,tengstènte vin tounen yon chwa popilè pou aplikasyon ki enplike tanperati ekstrèm, ki gen ladanfilaman anpoul, soude arc, pwoteksyon radyasyonepi, pi resamman, kòmmateryèl ki fè fas a plasmanan reyaktè fizyon tankou ITER Tokamak la.

Sepandan,frajil nannan tengstèn la, ak microcracking ki fèt pandan y ap fabrikasyon aditif (Enpresyon 3-D) ak lametal ra, te anpeche adopsyon toupatou li yo.

Pou karakterize kijan ak poukisa mikrokrak sa yo fòme, syantis Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) te konbine simulation tèmomekanik ak videyo gwo vitès yo te pran pandan pwosesis enprime 3D metal lazè poud-bed fusion (LPBF). Lè nou konsidere ke rechèch anvan yo te limite a egzamine fant apre konstriksyon, syantis yo pou premye fwa yo te kapab vizyalize tranzisyon an ductile-a-frajil (DBT) nan tengstèn an tan reyèl, sa ki pèmèt yo obsève ki jan microcracks inisye ak gaye kòm metal la. chofe ak refwadi. Ekip la te kapab korelasyon fenomèn nan microcracking ak varyab tankou estrès rezidyèl, pousantaj souch ak tanperati, epi konfime DBT a ki te lakòz fann an.

Chèchè yo te di ke etid la, ki te pibliye dènyèman nan jounal Acta Materialia e ki te parèt nan edisyon septanm nan prestijye MRS Bulletin la, dekouvwi mekanis fondamantal ki dèyè krak nan.3-D-enprime tengstènepi li fikse yon baz pou efò alavni pou pwodwi pati ki pa gen krak nan metal la.

"Akòz pwopriyete inik li yo,tengstènte jwe yon wòl enpòtan nan aplikasyon misyon espesifik pou Depatman Enèji ak Depatman Defans,” te di ko-direktè envestigatè Manyalibo “Ibo” Matthews. “Travay sa a ede pave wout la nan nouvo teritwa pwosesis fabrikasyon aditif poutengstènki ka gen gwo enpak sou misyon sa yo.”

Atravè obsèvasyon eksperimantal yo ak modèl enfòmatik ki fèt lè l sèvi avèk kòd eleman fini Diablo LLNL a, chèchè yo te jwenn ke microcracking nan tengstèn fèt nan yon ti fenèt ant 450 ak 650 degre Kelvin epi li depann de to souch, ki se dirèkteman enfliyanse pa paramèt pwosesis. Yo menm tou yo te kapab korelasyon gwosè zòn ki afekte krak la ak mòfoloji rezo krak ak estrès rezidyèl lokal yo.

Lawrence Fellow Bey Vrancken, otè prensipal papye a ak envestigatè ko-direktè, te fèt ak fè eksperyans yo epi tou li te fè pi fò nan analiz done yo.

"Mwen te fè ipotèz ke ta gen yon reta nan fann nan tengstèn, men rezilta yo anpil depase atant mwen," Vrancken te di. "Modèl tèmomekanik la bay yon eksplikasyon pou tout obsèvasyon eksperimantal nou yo, epi tou de te detaye ase pou kaptire depandans to souch DBT la. Avèk metòd sa a, nou gen yon zouti ekselan pou detèmine estrateji ki pi efikas pou elimine fann pandan LPBF tengstèn.

Chèchè yo te di ke travay la bay yon konpreyansyon detaye, fondamantal sou enfliyans paramèt pwosesis ak jeyometri fonn sou fòmasyon krak epi montre konpozisyon materyèl enpak ak prechofaj genyen sou entegrite estriktirèl pati enprime ak tengstèn. Ekip la te konkli ke ajoute sèten eleman alyaj ta ka ede diminye tranzisyon DBT a ak ranfòse metal la, pandan y ap prechofaj ta ka ede bese microcracking.

Ekip la ap sèvi ak rezilta yo pou evalye teknik krak ki egziste deja, tankou modifikasyon pwosesis ak alyaj. Rezilta yo, ansanm ak dyagnostik yo devlope pou etid la, pral enpòtan anpil nan objektif final laboratwa a nan enprime 3-D pati tengstèn san krak ki ka kenbe tèt ak anviwònman ekstrèm, chèchè yo te di.