Vojtěch Kubeš, Monika Losertová, Kamila Dostálová, Vittorio Di Cocco, Francesco Iacoviello
Mikrostruktura a mechanické vlastnosti slitiny Ti6Al4V připravené metodou selektivního laserového tavení
Číslo: 6/2019
Periodikum: Hutnické listy
Klíčová slova: selektivní laserové tavení; mikrostruktura; výrobní vady; pnutí; pevnost v tahu; martenzit
Pro získání musíte mít účet v Citace PRO.
Anotace:
Aditivní technologie výroby, mezi něž patří selektivní laserové tavení, představují pokročilé výrobní metody umožňující
snižovat počet výrobních kroků, efektivně využívat materiál a vyrábět přesné tvary přímo z 3D modelů. I přes
potenciálně široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích zůstává stále problémem procesu selektivního
laserového tavení výskyt výrobních vad spojených s velkými teplotními gradienty v důsledku krátkodobých interakcí
a vysoce lokalizovaných teplotních přenosů. Produkt připravený touto metodou tak může obsahovat póry, fázovou
nehomogenitu nebo zbytkové pnutí, které vedou k odlišnému mechanickému a lomovému chování.
Studium v této práci bylo zaměřeno na srovnání mechanických vlastností v tahu vzorků ze slitiny Ti6Al4V vyrobených
pomocí selektivního laserového tavení a připravených konvenčním litím a kováním. Materiál bez tepelného zpracování
byl podroben tahové zkoušce a pomocí fraktografické analýzy byly studovány lomové plochy. Mez kluzu a mez pevnosti
vykazovaly vyšší hodnoty v případě vzorků připravených selektivním laserovým tavením, a to 1021 MPa a 1163 MPa,
oproti kovaným vzorkům s 863 MPa a 978 MPa. Naopak tažnost byla o 40 % vyšší v případě materiálu připraveného
litím a kováním. Výsledky fraktografického studia obou typů vzorků byly hodnoceny v souvislosti s mikrostrukturními
charakteristikami. Lom vzorků připravených selektivním laserovým tavením vykazoval křehčí charakter v souladu
s mikrostrukturou tvořenou téměř pouze martenzitem, na rozdíl od konvenčně připravené slitiny, u které rovnoosá
(α+β) mikrostruktura vedla k tvárnému lomu.
Zobrazit více »
snižovat počet výrobních kroků, efektivně využívat materiál a vyrábět přesné tvary přímo z 3D modelů. I přes
potenciálně široké uplatnění v různých průmyslových odvětvích zůstává stále problémem procesu selektivního
laserového tavení výskyt výrobních vad spojených s velkými teplotními gradienty v důsledku krátkodobých interakcí
a vysoce lokalizovaných teplotních přenosů. Produkt připravený touto metodou tak může obsahovat póry, fázovou
nehomogenitu nebo zbytkové pnutí, které vedou k odlišnému mechanickému a lomovému chování.
Studium v této práci bylo zaměřeno na srovnání mechanických vlastností v tahu vzorků ze slitiny Ti6Al4V vyrobených
pomocí selektivního laserového tavení a připravených konvenčním litím a kováním. Materiál bez tepelného zpracování
byl podroben tahové zkoušce a pomocí fraktografické analýzy byly studovány lomové plochy. Mez kluzu a mez pevnosti
vykazovaly vyšší hodnoty v případě vzorků připravených selektivním laserovým tavením, a to 1021 MPa a 1163 MPa,
oproti kovaným vzorkům s 863 MPa a 978 MPa. Naopak tažnost byla o 40 % vyšší v případě materiálu připraveného
litím a kováním. Výsledky fraktografického studia obou typů vzorků byly hodnoceny v souvislosti s mikrostrukturními
charakteristikami. Lom vzorků připravených selektivním laserovým tavením vykazoval křehčí charakter v souladu
s mikrostrukturou tvořenou téměř pouze martenzitem, na rozdíl od konvenčně připravené slitiny, u které rovnoosá
(α+β) mikrostruktura vedla k tvárnému lomu.