مهندسی متالورژی و مواد

مهندسی متالورژی و مواد

اثر پارامترهای فرآیند ذوب انتخابی لیزر (SLM) بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ Ti-6Al-4V

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
چکیده
دستیابی به توازن بهینه میان ریزساختار و خواص مکانیکی در آلیاژ Ti-6Al-4V تولید شده به روش ذوب انتخابی لیزر، مستلزم کنترل پارامترهای فرآیندی است؛ لذا در این پژوهش اثر پارامترهای فرآیند ذوب انتخابی لیزر بر خواص مکانیکی و ریزساختار این آلیاژ بررسی شد. نمونه های آلیاژ با استفاده از پودر مذکور و در شرایط توان لیزر از 180 تا 500 وات، سرعت اسکن از 500 الی 1500 میلی متر بر ثانیه، با فاصله خطوط 80 الی 120 میکرومتر با ضخامت 0.03 میلیمتر ساخته شدند. در حالت قبل از عملیات‌حرارتی، دارای ریزساختار مارتنزیت سوزنی مشاهده شد که در اثر سرعت انجماد بالای فرآیند تشکیل شده بود. پس از عملیات‌حرارتی در دمای 800 درجه‌سانتی‌گراد به مدت یک ساعت، فاز آلفای تعادلی تشکیل می‌شود. مقادیر حداقل و حداکثر ازدیاد طول به ترتیب برابر با 81/0 و 12/4 درصد محاسبه شدند. نتایج نشان داد که افزایش توان لیزر به 320 وات منجر به درشت شدن ریزساختار و کاهش درصد ازدیاد طول می‌شود. با کاهش سرعت اسکن به 500 میلی‌متر بر دقیقه و توان لیزر حدود 320 وات، پودر به طور کامل ذوب گردید اما منجر به ایجاد ترک در قطعه شد. همچنین مشاهده شد که با کاهش فاصله خطوط، درصد ازدیاد طول کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Effect of Processing Parameters in Selective Laser Melting (SLM) on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy

نویسندگان English

Ali Reza Eivani 1
Javad Sherafati 2
Mohammad Ali Rahmati 2
1 School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
2 School of Metallurgy and Materials Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
چکیده English

Abstract-- Achieving an optimal balance between microstructure and mechanical properties in Ti-6Al-4V alloy produced via selective laser melting (SLM) requires precise control over process parameters. In this study, the effect of SLM process parameters on the mechanical properties and microstructure of this alloy is investigated. Samples were fabricated using the aforementioned powder under conditions of laser power ranging from 180 to 320 W, scanning speeds from 500 to 1500 mm/s, hatch spacing of 80 to 120 μm, and layer thickness of 0.03 mm. In the as-built condition, an acicular martensitic microstructure was achieved, which formed due to the high solidification rate of the process. After heat treatment at 800 °C for one hour, an equilibrium alpha phase developed. The minimum and maximum elongation values were calculated as 0.81% and 4.12%, respectively. The results showed that increasing laser power to 320 W led to microstructural coarsening and a reduction in elongation percentage. Reducing the scanning speed to 500 mm/min at a laser power of approximately 320 W resulted in complete powder melting but caused cracking in the component. Additionally, it was observed that decreasing the hatch spacing reduced the elongation percentage.

کلیدواژه‌ها English

Additive Manufacturing
Mechanical Properties
Microstructure
Selective Laser Melting (SLM)
Ti-6Al-4V
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.