From high cooling rates to high creep performance: Role of metastable beta in in-situ alloyed Ti64-TiAl alloys fabricated by laser powder bed fusion
Notice bibliographique
Résumé
This study employs a novel processing approach using laser powder bed fusion (L-PBF). It leverages rapid cooling to develop a metastable microstructure that can retain or revert to suit both room and high-temperature applications. This approach is paired with a cost-effective blending strategy to fabricate novel alloys with microstructures that integrate ductile and hard phases. The study demonstrates the effectiveness of this approach in significantly enhancing the creep performance of Ti-6Al-4V (wt. %) through in situ alloying with Ti-48Al-2Cr-2Nb (at. %) at weight fractions of 20% and 40% via L-PBF. A tailored microstructure was achieved, leading to crack free samples. X-ray diffraction (XRD) phase analysis identified a metastable microstructure comprising the ductile β phase alongside hard α/α′/α 2 phases. A significant presence of β phases was observed in the 40% TiAl alloy, comprising 80% of the scanned area according to electron backscatter diffraction (EBSD) analysis, demonstrating the influence of rapid cooling in retaining high-temperature phases. Results from transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and selected area electron diffraction (SAED) indicated a high dislocation density within the α phase, which contributed to crack nucleation during mechanical testing. The heat-treated alloys, in which the β phase revert to α 2 , exhibited creep lifetime that surpassed Ti64 by 380% for the 20% TiAl alloy and over 600% for the 40% TiAl alloy. The combination of β and α phases at room temperature contributed to a yield strength of 966 MPa for 20% TiAl and 741 MPa for 40% TiAl, along with elongation percentages of 6.8% for 20% TiAl and 3.2% for 40% TiAl, both of which surpassed those of TiAl. These results pave the way for processing other materials beyond these specific alloys, enabling a wide range of applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».