通过激光粉床融合制造的Ti-6Al-4V中的局部微结构对几何学的影响
Chengshang Zhou1, Noah Garcia1, Runlin Pu1
1Department of Materials Science and Engineering, The University of Utah, Salt Lake City, UT 84112-0114, USA.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
概括
合金 (Ti-6Al-4V) 的激光粉床聚变 (L-PBF) 受部分几何和激光功率的影响. 几何特征显著改变了当地的微观结构,影响了机械性能.
科学领域:
- 材料科学
- 添加剂制造
- 金属工程
背景情况:
- 激光粉床融合 (L-PBF) 能够制造复杂的金属合金零件.
- Ti-6Al-4V 零件的微观结构对局部热历史和几何敏感.
- 了解微观结构变化对于预测机械性能至关重要.
研究的目的:
- 研究几何特征对L-PBF Ti-6Al-4V零件的局部微观结构的影响.
- 在不同激光功率和几何形状下分析微观结构的演变.
- 检查热处理对局部微结构的影响.
主要方法:
- 使用L-PBF设计和打印了三种几何形状 (孔,悬架,笔架).
- 使用了三种激光功率 (150W,250W,350W).
- 研究的微观结构变化,包括相分布和粒度方向,以及热处理后的演变.
主要成果:
- 较低的激光功率通常会提高打印质量.
- 一个细微的α+β片状结构,形成在皮肤下方的孔隙和悬浮区域.
- 定向散热影响了柱状β素粒的方向.
结论:
- 几何特征显著影响了L-PBF Ti-6Al-4V的局部微观结构.
- 微观结构的变化,如状结构和改变的粒度方向,取决于位置.
- 需要进一步研究热处理对这些局部微观结构的影响.
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