Competing roles of microstructure and defects on the mechanical properties of laser-powder bed fused Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo alloy
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Using different volumetric energy densities ( $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> ), the microstructure, texture, and defect evolution in laser-powder bed fused (PBF-LB/M) Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6242) alloy is studied. PBF-LB/M Ti-6242 rods were manufactured using different $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> ranging from 41.67 to 66.67 J/mm 3 . The $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> is varied by setting the scan speed to 1000 mm/s, 1200 mm/s, 1400 mm/s, and 1600 mm/s. The mechanical properties (yield strength, tensile strength, and strain at fracture) were then studied under quasi-static loading conditions. It is observed that the strength of the sample printed using the lowest $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> is lower than the other conditions due to the formation of the lack of fusion defects. In addition, the sample printed with the highest $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> consists of redeposited process by-products that result in the lowest ductility. The microstructure and texture of the samples were studied using electron backscatter diffraction. The results show that microstructural features including α′ lath width, dislocation density, and lath orientation (texture) were almost identical under different $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> . Therefore, the variations in mechanical properties may not controlled completely by the microstructure. The defect analysis is conducted employing X-ray computed tomography. The defect characteristics change from keyhole to lack of fusion by varying the $${E}_{\text{v}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msub> <mml:mi>E</mml:mi> <mml:mtext>v</mml:mtext> </mml:msub> </mml:math> . The volume fraction of defects in the samples is in the range of 0.0005–0.007%, which seems to be negligible. However, the fractography analysis shows the dominance of defects in controlling the mechanical properties. This study proves the sensitivity of PBF-LB/M Ti-6242 to defects as the mechanical properties were defect-driven rather than microstructure-driven.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle