RÉSUMÉ La formation de grains errants (GE) demeure un défi critique et omniprésent freinant la fabrication additive (FA) de cristaux simples pour des applications aérospatiales à haute température. Ici, nous élucidons le mécanisme sous-jacent à la formation de GE pendant la FA d'alliages à base de Ni, en intégrant l'imagerie/la diffraction synchrones in situ, la caractérisation ex situ et la modélisation multi-physique. Contrairement à la compréhension conventionnelle qui attribue la formation de GE uniquement à des effets thermiques, nous démontrons que les GE proviennent de la rotation des sous-grains entraînée par une activité de dislocation hétérogène. Nous révélons en outre que la formation de GE induite par dislocation peut être régulée par les orientations de substrat, dans lesquelles le coefficient de Gini dérivé des distributions de dislocation est proposé comme un indicateur prédictif basé sur la physique pour la susceptibilité aux GE. Spécifiquement, les orientations à haute symétrie présentant de faibles coefficients de Gini suppriment les GE via une distribution de dislocation plus uniforme. Cette étude fait progresser la compréhension de la formation de GE sous des processus de solidification extrêmes hors d'équilibre, guidant ainsi la fabrication de composants en cristaux simples de FA de haute qualité pour des applications aérospatiales.
Zhang et al. (Sun,) ont étudié cette question.