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Tailoring magnetic hysteresis of additive manufactured Fe-Ni permalloy via multiphysics-multiscale simulations of process-property relationships

引用

npj Computational Materials 2023年第1期9卷 1297-1315页

作者： Yangyiwei Yang timileyin david oyedeji Xiandong Zhou Karsten Albe Bai-Xiang Xu Mechanics of Functional Materials Division Institute of Materials ScienceTechnische Universität DarmstadtDarmstadt 64287Germany Failure Mechanics and Engineering Disaster Prevention Key Laboratory of Sichuan Province College of Architecture and EnvironmentSichuan UniversityChengdu 610207China Materials Modelling Division Institute of Materials ScienceTechnische Universität DarmstadtDarmstadt 64287Germany

Designing the microstructure of Fe-Ni permalloy produced by additive manufacturing(AM)opens new avenues to tailor its magnetic ***,AM-produced parts suffer from spatially inhomogeneous thermal-mechanical and magnetic responses,which are less investigated in terms of process modeling and *** present a powder-resolved multiphysics-multiscale simulation scheme for describing magnetic hysteresis in AM-produced material,explicitly considering the coupled thermal-structural evolution with associated thermo-elasto-plastic behaviors and chemical order-disorder *** residual stress is identified as the key thread in connecting the physical processes and phenomena across *** employing this scheme,we investigate the dependence of the fusion zone size,the residual stress and plastic strain,and the magnetic hysteresis of AM-produced Fe_(21.5)Ni_(78.5) on beam power and scan *** results also suggest a phenomenological relation between magnetic coercivity and average residual stress,which can guide the magnetic hysteresis design of soft magnetic materials by choosing appropriate processing parameters.

关键词： alloy microstructure hysteresis

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