Laser-based direct energy deposition of compositionally graded titanium alloys: Microstructural evolution, hardness, and tensile properties
Notice bibliographique
Résumé
Laser-based direct energy deposition (DED) technology allows researchers to alter feeding materials while fabricating products and offering opportunities for producing compositionally graded materials such as graded alloys for structural applications. Many graded alloys suffer from their poor tensile properties due to asperities formed at the interface of two materials, arising from microstructural mismatches and varying thermal properties. Towards the load-bearing applications of lightweight dissimilar titanium alloys, we employ the DED method to fabricate a compositionally graded material consisting of the Ti-6Al-4V (TC4) alloy and Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si (TC11) alloy. We investigate the effects of heterogeneous microstructure and compositions on the hardness and tensile properties of the graded TC11-TC4 alloy, as well as heat treatment effects, to unveil their microstructure evolution and deformation mechanisms. The smooth change of chemical compositions across the graded TC11-TC4 alloy interface leads to a smooth change of interfacial hardness from ∼320 HV0.3 on the TC4 side to ∼380 HV0.3 on the TC11 side. The as-deposited and heat-treated specimens show comparable yield strength (806–860 MPa), ultimate tensile strength (921–937 MPa), and ductility (7.8–8.6 %) despite different microstructures. We demonstrate a correlation between the microstructural features and micro-deformation mechanisms in each region of the graded Ti-alloy, showing that the graded interfacial region resists plastic strain localization. The micro- and macro-mechanical properties of the graded alloy are associated with the distribution, size, morphology, and orientation of the α and β phases. • Graded TC11-TC4 titanium alloy manufactured using direct energy deposition method. • As-deposited and heat-treated alloys showed superior performance at the interface. • Coherent metallurgical bonding led to a strong graded interface. • Graded chemical composition controlled the phase size and distribution. • Local deformation behavior of phases affected the global mechanical properties.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».