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Computational investigation of DGG kinetics by phase-field method

  • Non-equilibrium microstructure evolution in additive manufacturing (AM) is a major barrier for establishing a safe and sustainable application of AM in industrial processes. The constant heat source in the AM continuously affects the just-solidified grains beneath the melting pool, leading to directional grain growth (DGG). While real-time measurements of the non-equilibrium microstructure evolution is challenging, here developing a computational framework to systematically explore DGG becomes imperative. We have advanced a comprehensive approach, integrating mean-field modeling and phase-field simulations, to elucidate the dynamics of DGG under an external driving force. Our simulations unveil a steady-state power-law grain growth kinetics during DGG, characterized by the interplay between curvature-driven dynamics at grain boundary junctions and directional driving forces.

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Autor*innen:Vitaliy Kindrachuk
Weitere Person:Reza Darvishi Kamachali
Dokumenttyp:Posterpräsentation
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.5 Materialmodellierung
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Additive manufacturing; Directional grain growth; Phase-field simulation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
Veranstaltung:Tagung DGM Additive Fertigung
Veranstaltungsort:Bremen, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:12.06.2024
Enddatum der Veranstaltung:14.06.2024
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:05.08.2024
Referierte Publikation:Nein
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