レーザー粉末溶融によって製造されたTi-6Al-4Vの局部微細構造に対する幾何学の影響

科学分野:

• 材料科学
• アディティブ製造
• 金属工学

背景:

• レーザー粉末床融合 (L-PBF) は,複雑な金属合金部品の製造を可能にします.
• Ti-6Al-4V部品の微細構造は局所的な熱の歴史と幾何学に敏感です.
• 機械的な性能を予測するには 微細構造の変動を理解することが重要です

研究 の 目的:

• L-PBF Ti-6Al-4V部品の局所的な微細構造に対する幾何学的特徴の影響を調査する.
• 異なるレーザーパワーと幾何学で微細構造の進化を分析する.
• 熱処理が局所的な微細構造に与える影響を調べる.

主な方法:

• L-PBFを使用して3つの幾何学 (穴,オーバーハング,ペンホルダー) を設計し,印刷しました.
• 3つのレーザーパワー (150W,250W,350W) を利用しました.
• 段階分布と粒子の方向性,熱処理後の進化を含む微細構造の変化を調査した.

主要な成果:

• レーザーのパワーの低下は一般的に印刷品質を改善しました.
• 細かいα+βのラメラー構造が穴とオーバーハングの皮膚下部に形成される.
• 方向的な熱分散は,柱状の素粒子の方向性に影響した.

結論:

• 幾何学的な特徴は,L-PBF Ti-6Al-4Vの局所的な微細構造に大きな影響を与える.
• ラメラー構造や粒子の方向の変化などの微細構造の変異は,位置に依存しています.
• これらの局所的微細構造に対する熱処理効果については,さらなる調査が必要である.