使用激光粉床融合制造的Ti6Al4V合金的纳米机械行为
David Liović1, Marina Franulović1, Ervin Kamenar1
1Faculty of Engineering, University of Rijeka, Vukovarska 58, 51000 Rijeka, Croatia.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 28, 2023
概括
热处理影响激光粉床聚变Ti6Al4V合金的纳米机械性能和爬行行为. 虽然增加了纳米硬度,但化减少了由于脱位运动而导致的爬行阻力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 激光粉床融合 (L-PBF) 是Ti6Al4V的关键添加剂制造技术.
- 在热处理后,L-PBF Ti6Al4V的纳米机械行为和爬行情况尚不清楚.
- 了解这些特性对于优化L-PBF过程参数和材料应用至关重要.
研究的目的:
- 调查热处理对L-PBF Ti6Al4V.机械性能,应变率敏感性和爬行行为的影响.
- 分析L-PBF激光功率扫描速度组合对化Ti6Al4V样本机械性能的影响.
- 为了阐明在既有构造和化L-PBF Ti6Al4V的爬行过程中占主导地位的变形机制.
主要方法:
- 通过L-PBF生产的Ti6Al4V合金的微结构分析.
- 纳米沉积测试以确定纳米硬度和模量.
- 在高温下进行爬行测试,以评估应变率灵敏度和变形机制.
- 对于化样本,不同的L-PBF过程参数 (激光功率,扫描速度).
主要成果:
- 在L-PBF加工中,高激光功率会导致即使在化后,纳米硬度也会增加.
- 对于经过冷却的Ti6Al4V,Young的模量和纳米硬度之间建立了线性关系.
- 脱位运动被确定为主要的爬行变形机制,无论是作为构建的还是炼的L-PBF Ti6Al4V.
- 发烧热处理发现可以降低L-PBF Ti6Al4V的爬行阻力.
结论:
- 化热处理显著改变了L-PBF Ti6Al4V的纳米机械性能和爬行性能.
- 尽管增加了纳米硬度等好处,但化损害了爬行电阻,需要仔细选择工艺参数.
- 这项研究提供了对L-PBF Ti6Al4V的微结构属性关系的关键见解,指导未来的应用和过程优化.
