Vliv izostatického lisování za tepla na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti slitiny Ti6Al4V připravené metodou laser powder bed fusion (L-PBF) za různých hustot energie

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27230%2F25%3A10258108" target="_blank" >RIV/61989100:27230/25:10258108 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/61989100:27360/25:10258108

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vliv izostatického lisování za tepla na mikrostrukturu a mechanické vlastnosti slitiny Ti6Al4V připravené metodou laser powder bed fusion (L-PBF) za různých hustot energie

Popis výsledku v původním jazyce

Mezi slitinami na bázi titanu je Ti6Al4V nejrozšířenějším materiálem používaným pro konstrukční aplikace díky svému výjimečnému poměru pevnosti k hmotnosti, vysoké odolnosti proti korozi a biokompatibilitě. Mezi velmi perspektivní metody přípravy této slitiny patří laserová fúze v práškovém loži (L-PBF), protože tato technika aditivní výroby umožňuje výrobu součástí s přesně definovaným tvarem, což vede k významným úsporám nákladů a rovněž tato metoda umožňuje tvorbu jemnozrnné mikrostruktury s pozitivním vlivem na mechanické vlastnosti. Parametry zpracování použité během L-PBF však hrají klíčovou roli při vývoji výsledné mikrostruktury, tvorby defektů a mechanických vlastností. Tato studie zkoumá mikrostrukturní charakteristiky, relativní hustotu a mechanické vlastnosti slitiny Ti6Al4V vyrobené za různých hustot energie. Výsledky ukazují, že tvorba defektů je silně ovlivněna aplikovanou hustotou energie, s významným dopadem na mechanické vlastnosti, zejména tažnost. Bylo zjištěno, že HIP zpracování způsobuje výrazný pokles výskytu defektů v produktech, a to i za použití poměrně vysokých rychlostí přípravy tiskem, což zlepšuje tažnost, lomovou houževnatost i únavovou odolnost. Je však nutno použít vhodné podmínky HIP. Tato zpráva poskytuje komplexní analýzu jednotlivých parametrů procesu přípravy, vliv následně aplikovaného izostatického lisování za tepla (HIP) a tepelného zpracování na vývoj mikrostruktury a mechanické vlastnosti Ti6AlV produktů připravených různými tiskovými parametry.

Název v anglickém jazyce

Effect of Hot Isostatic Pressing on the Microstructure and Mechanical Properties of Ti6Al4V Alloy Produced by Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) at Different Energy Densities

Popis výsledku anglicky

Among titanium-based alloys, Ti6Al4V is the most widely used material for structural applications due to its exceptional strength-to-weight ratio, high corrosion resistance, and biocompatibility. One of the most promising production methods for this alloy is laser powder bed fusion (L-PBF), as this additive manufacturing technique enables the fabrication of components with precisely defined geometries, leading to significant cost savings. Moreover, it allows the formation of a fine-grained microstructure, which has a beneficial effect on mechanical properties. However, the processing parameters used during L-PBF play a crucial role in the development of the resulting microstructure, defect formation, and mechanical performance. This study investigates the microstructural characteristics, relative density, and mechanical properties of Ti6Al4V produced under varying energy densities. The results show that defect formation is strongly influenced by the applied energy density, with a significant impact on mechanical properties, particularly ductility. It was found that hot isostatic pressing (HIP) significantly reduces the occurrence of defects in the printed components, even at relatively high build rates, thereby improving ductility, fracture toughness, and fatigue resistance. However, appropriate HIP conditions must be applied. This report provides a comprehensive analysis of individual processing parameters and the effects of subsequent HIP treatment and heat treatment on the microstructure evolution and mechanical properties of Ti6Al4V components manufactured under different printing settings.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20500 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000018" target="_blank" >TN02000018: Národní Centrum Kompetence STROJÍRENSTVÍ</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.