il-proprjetajiet tal-għeja ta 'liga tat-titanju GR5 immanifatturata b'mod addittiv ibbażata fuq metodi differenti ta' wara l-ipproċessar

Metodi differenti ta 'wara l-ipproċessar, bħal trattament bis-sħana (HT), ippressar iżostatiku sħun (HIP), modifika tal-wiċċ tal-lejżer, eċċ., Ħafna drabi jintużaw biex itejbu l-prestazzjoni ta' partijiet manifatturati b'mod addittiv. Kien hemm xi studji li jippruvaw jottimizzaw u jistudjaw l-effetti ta 'metodi differenti ta' wara l-ipproċessar fuq il-proprjetajiet tal-għeja ta 'ligi manifatturati b'mod addittiv. Madankollu, mhuwiex ċar liema huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-prestazzjoni tal-għeja ta 'ligi tat-titanju manifatturati b'mod addittiv, għalhekk metodu ottimali ta' wara l-ipproċessar biex tittejjeb is-saħħa tal-għeja ta 'ligi tat-titanju manifatturati b'mod addittiv għadu ma ġiex determinat. Barra minn hekk, l-effett tal-applikazzjoni tat-trattament tas-sħana qabel it-trattament tal-HIP fuq it-titjib tas-saħħa tal-għeja, speċjalment għal liga Ti-6Al{-4V, bilkemm ġie esplorat.

Dan l-artikolu jistudja u jqabbel il-proprjetajiet tat-tensjoni u tal-għeja tal-liga Ti-6Al{-4V ippreparata b'metodu ta 'tidwib selettiv tal-laser tas-sodda tat-trab fl-istat inizjali, l-istat tat-trattament bis-sħana u l-istat tal-ippressar iżostatiku sħun. Imla l-lakuni fir-riċerka f'dan il-qasam.

 

Il-liga Ti-6Al-4V tal-istat inizjali miksuba bl-istampar 3D għandha l-ogħla saħħa ta 'rendiment, saħħa tat-tensjoni u ebusija; il-liga Ti-6Al-4V taħt il-kundizzjonijiet tal-ipproċessar tal-magni tat-trattament tas-sħana tal-ippressar iżostatiku sħun (HT + HIP + M) hija aktar b'saħħitha f'termini ta 'saħħa. Baxxa, iżda għandha l-ogħla duttilità. Dan huwa dovut għall-coarsening tal-lath u d-dekompożizzjoni ta ' l-istruttura tal-martensite u t-tnaqqis tad-densità tad-dislokazzjoni tal-konfini tal-fażi waqt it-trattament bis-sħana. Is-saħħa statika speċifika u d-dejta tad-duttilità tat-tensjoni huma murija fit-Tabella 1.

 

Tabella 1 Riżultati ta 'saħħa statika u proprjetajiet ta' tensjoni miksuba minn metodi differenti ta 'wara l-ipproċessar ta' ligi tat-titanju manifatturati b'mod addittiv. AB jirrappreżenta l-istat inizjali, HT jirrappreżenta l-istat wara trattament tas-sħana fi 850 grad għal sagħtejn, u HIP jirrappreżenta l-istat miżmum f'920 grad u 120MPa għal sagħtejn.

 

Figura 1 Mikrostruttura ta 'liga tat-titanju manifatturata b'mod addittiv taħt kundizzjonijiet differenti ta' wara l-ipproċessar. (a) AB: Stat inizjali (b) HT: 850 grad għal sagħtejn; (c) HIP: 920 grad, 120MPa għal sagħtejn; (d) Stat HT + HIP. Id-direzzjoni mmarkata fuq in-naħa tal-lemin tal-figura hija d-direzzjoni tal-istivar tal-materjal meta tipprintja.

 

Il-Figura 1 turi l-mikrostruttura ta 'ligi tat-titanju manifatturati b'mod addittiv taħt stati differenti ta' wara l-ipproċessar. Din l-istampa hija immaġni mifruxa lura meħuda taħt mikroskopju elettroniku. F'din l-immaġni, il-fażi b'kuntrast abjad hija l-fażi, u l-fażi b'kuntrast iswed u griż hija l-fażi. Il-karatteristiċi mikrostrutturali uniċi tal-ligi tat-titanju stampati huma mmarkati fil-figura, inklużi l-konfini tal-qamħ tal-fażi oriġinali u l-istruttura Widmanstatten. Ir-riżultati fil-Figura 2 juru r-riżultati tat-test TEM taħt kundizzjonijiet differenti ta 'wara l-ipproċessar.

 

Figura 2 Riżultati ta' osservazzjoni TEM ta' Ti-6Al-4V manifatturat b'mod addittiv fi stati differenti ta' wara l-ipproċessar u stati inizjali. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

 

Trattament tas-sħana, jiġifieri, kundizzjonijiet HT + HIP, ġie applikat qabel ippressar iżostatiku sħun, u mbagħad il-wiċċ tal-kampjun ġie illustrat (HT + HIP + M). Instab li s-saħħa tal-għeja ta 'Ti-6Al{-4V tjiebet b'mod sinifikanti taħt din il-kundizzjoni, meta mqabbla ma' Il-kundizzjoni inizjali tjiebet bi kważi 5 darbiet, filwaqt li t-trattament bis-sħana waħdu żied is-saħħa tal-għeja tiegħu bi kważi 3 darbiet meta mqabbla mal-kundizzjoni oriġinali. Il-kurva SN speċifika hija murija fil-Figura 3.

 

Figura 3 kurvi SN taħt kundizzjonijiet differenti ta 'wara l-ipproċessar. Il-metodu speċifiku ta 'wara l-ipproċessar huwa muri fil-leġġenda fir-rokna ta' fuq tal-lemin tal-figura. Fosthom, M ifisser li l-wiċċ tal-kampjun huwa illustrat, u l-ebda M ifisser li l-wiċċ tal-kampjun huwa fl-istat wara li titlesta l-istampar.

 

It-trattament bis-sħana (HT) u l-ippressar iżostatiku bis-sħana (HIP) iwasslu għal bidliet fil-mikrostruttura fi ħdan il-liga Ti-6Al-4V manifatturata b'mod addittiv. Wara t-trattament bis-sħana, l-istruttura metastabbli acicular ′ martensite tiddekomponi fi + struttura lamellari, u l-ħxuna tal-lamellae tiżdied gradwalment hekk kif tiżdied it-temperatura tat-trattament bis-sħana. It-trattament HT itejjeb is-saħħa tal-għeja meta mqabbel mal-istat AB, prinċipalment minħabba l-ostruzzjoni ta '-kolonji (gruppi tal-kristall b'orjentazzjoni simili tal-qamħ) fl-istruttura + lamellari u l-istress residwu tat-tensjoni introdott mill-proċess tal-istampar 3D. rilassament. Ir-raġuni għaliex it-trattament HIP itejjeb is-saħħa tal-għeja mhix biss iż-żewġ punti msemmija fl-istat HT, iżda tippromwovi wkoll l-eliminazzjoni tad-difetti fil-materjal. Ir-riżultati speċifiċi tat-test X-ray μCT huma murija fil-Figura 4 hawn taħt.

 

Figura 4 Rendizzjonijiet ta' rikostruzzjoni tridimensjonali ta' difetti interni taħt stati differenti ta' wara l-ipproċessar. (a) AB; (b) HT; (c) AB + HIP; (d) HT + HIP.

Informazzjoni dwar iċ-ċitazzjoni tal-karta:

Bhandari L, Gaur V. Metodi differenti ta' wara l-ipproċessar biex itejbu l-proprjetajiet ta' għeja ta' liga Ti-6Al-4V [J] mibnija b'mod addittiv. Ġurnal Internazzjonali tal-Għeja, 2023: 107850.