Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá thực nghiệm về hành vi biến dạng và phục hồi hình dạng của vật liệu Ti6Al4V sản xuất bằng công nghệ chế tạo bổ sung
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, quy trình xử lý nhiệt đã được áp dụng cho các vật liệu Ti6Al4V được sản xuất bằng phương pháp nung chảy chọn lọc bằng laser (SLM) ở các nhiệt độ 550 ℃, 800 ℃, 950 ℃ và 1080 ℃, đồng thời cũng đã điều tra tác động của quy trình này đến cấu trúc vi mô và các tính chất cơ học. Hơn nữa, các linh kiện được sản xuất bằng kỹ thuật chế tạo bổ sung có thể phải chịu nhiều tải trọng tại nơi sử dụng. Do đó, để xác định độ bền của vật liệu trong việc uốn, quy trình uốn V đã được áp dụng cho các vật liệu trong các khuôn 6 độ, 7.5 độ và 9 độ. Phân tích XRD và SEM đã được sử dụng để điều tra sự thay đổi trong cấu trúc vi mô và kính hiển vi quang học, và các tính chất cơ học đã được kiểm tra qua phép thử kéo uniaxial và phân tích độ cứng vi. Trong các mẫu thử nghiệm, đã quan sát thấy sự tồn tại của lỗ rỗng và các hạt bột chưa tan chảy do quá trình sản xuất trong cấu trúc vi mô, và nhận thấy rằng kích thước hạt đã tăng lên theo nhiệt độ xử lý nhiệt. Kết quả cho thấy các mẫu HT550, HT800 và HT950 hình thành mà không bị gãy trong quy trình uốn ở khuôn 6 độ, trong khi tất cả các mẫu đều bị gãy trong các thí nghiệm được thực hiện ở khuôn 7.5 độ và 9 độ.
Từ khóa
#Ti6Al4V #xử lý nhiệt #chế tạo bổ sung #cấu trúc vi mô #tính chất cơ học #uốn VTài liệu tham khảo
Somashekara, M.A.; Suryakumar, S.: Studies on dissimilar twin-wire weld-deposition for additive manufacturing applications. Trans Indian Inst. Met. 70(8), 2123–2135 (2017)
Ge, J.; Lin, J.; Lei, Y.; Fu, H.: Location-related thermal history, microstructure, and mechanical properties of arc additively manufactured 2Cr13 steel using cold metal transfer welding. Mater. Sci. Eng. A 715(2018), 144–153 (2018)
Fang, X.; Zhang, L.; Li, H.; Li, C.; Huang, K.; Lu, B.: Microstructure evolution and mechanical behavior of 2219 aluminum alloys additively fabricated by the cold metal transfer process. Materials 11(2018), 812–824 (2018)
Liberini, M., Astarita, A., Campatelli, G., Scippa, A., Montevecchi, F., Venturini, G., Durante, M., Boccarusso, L., Memola, F., Minutolo, C., Squillace, A. (2017) Selection of optimal process parameters for wire arc additive manufacturing. In: 10th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering—CIRP ICME '16, pp. 470–474, 20-22 July 2016, Ischia, Italy
Ding, D.; Pan, Z.S.; Cuiuri, D.; Li, H.: A tool-path generation strategy for wire and arc additive manufacturing. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 73(2014), 173–183 (2014)
Emre, H.E.: The corrosion behaviour of as-welded and post-weld heat treated Ti6Al4V alloy in simulated body fluid. Mater. Lett. 254, 162–166 (2019)
Popovich, A., Sufiiarov, V., Borisov, E., Polozov, I. A.: Microstructure and mechanical properties of Ti–6Al–4V manufactured by SLM. In: Key Engineering Materials, vol. 651, pp. 677–682. Trans Tech Publications Ltd (2015)
Wauthle, R.; Vrancken, B.; Beynaerts, B.; Jorissen, K.; Schrooten, J.; Kruth, J.P.; Van Humbeeck, J.: Effects of build orientation and heat treatment on the microstructure and mechanical properties of selective laser melted Ti6Al4V lattice structures. Addit. Manuf. 5, 77–84 (2015)
Khorasani, A.; Gibson, I.; Goldberg, M.; Littlefair, G.: On the role of different annealing heat treatments on mechanical properties and microstructure of selective laser melted and conventional wrought Ti–6Al–4V. Rapid Prototyp. J. 23(2), 295–304 (2017)
Losertová, M., Kubeš, V.: Microstructure and mechanical properties of selective laser melted Ti6Al4V alloy. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 266, no. 1, p. 012009. IOP Publishing (2017, November)
Do, D.K.; Li, P.: The effect of laser energy input on the microstructure, physical and mechanical properties of Ti–6Al–4V alloys by selective laser melting. Virtual Phys. Prototyp. 11(1), 41–47 (2016)
Vrancken, B.; Thijs, L.; Kruth, J.P.; Van Humbeeck, J.: Heat treatment of Ti6Al4V produced by Selective Laser Melting: Microstructure and mechanical properties. J. Alloy. Compd. 541, 177–185 (2012)
Wu, S.Q.; Lu, Y.J.; Gan, Y.L.; Huang, T.T.; Zhao, C.Q.; Lin, J.J., et al.: Microstructural evolution and microhardness of a selective-laser-melted Ti–6Al–4V alloy after post heat treatments. J. Alloy. Compd. 672, 643–652 (2016)
Nicoletto, G.; Maisano, S.; Antolotti, M.; Dal’lAglio, F.: Influence of post fabrication heat treatments on the fatigue behavior of Ti–6Al–4V produced by selective laser melting. Procedia Struct. Integr. 7, 133–140 (2017)
Zhou, B.; Zhou, J.; Li, H.; Lin, F.: A study of the microstructures and mechanical properties of Ti6Al4V fabricated by SLM under vacuum. Mater. Sci. Eng. A 724, 1–10 (2018)
Yan, X.; Yin, S.; Chen, C.; Huang, C.; Bolot, R.; Lupoi, R., et al.: Effect of heat treatment on the phase transformation and mechanical properties of Ti6Al4V fabricated by selective laser melting. J. Alloy. Compd. 764, 1056–1071 (2018)
International Handbook Committee, A.: Volume 14: Forming and Forging (1993)
Huang, Q.; Liu, X.; Yang, X.; Zhang, R.; Shen, Z.; Feng, Q.: Specific heat treatment of selective laser melted Ti–6Al–4V for biomedical applications. Front. Mater. Sci. 9(4), 373–381 (2015)
Balcı, A.; Küçükaltun, F.; Aycan, M.F.; Usta, Y.; Demir, T.: Reproducibility of replicated trabecular bone structures from ti6al4v extralow interstitials powder by selective laser melting. Arab. J. Sci. Eng. 46(3), 2527–2541 (2021)
Sun, Y.Y.; Wang, P.; Lu, S.L.; Li, L.Q.; Nai, M.L.S.; Wei, J.: Laser welding of electron beam melted Ti–6Al–4V to wrought Ti–6Al–4V: effect of welding angle on microstructure and mechanical properties. J. Alloy. Compd. 2019(782), 967–972 (2019)
Kale, A.B.; Alluri, P.; Singh, A.K.; Choi, S.H.: The deformation and fracture behavior of 316L SS fabricated by SLM under mini V-bending test. Int. J. Mech. Sci. 196, 106292 (2021)
Aydin, K.; Karaağaç, İ: The experimental investigation of formability and spring-back in laser welded DP600 sheets. Mater. Res. Express 6(12), 1265a8 (2019)
Aydın, K.; Karaağaç, İ; Uluer, O.: The formability and spring-back characterization of laser-welded DP–HSLA sheets. Appl. Phys. A 125(8), 1–10 (2019)