缺陷控制的SLM制备Ti-6Al-4V的拉伸性能( 八 ) _化石

对于低延性材料， C一般落在1500 ~ 2000范围内。假设孔隙率为0.5 % ， C = 1500 ，我们估计δ rel = 94 %；即，孔隙率对拉伸应变至破坏的影响不超过6 % 。这比我们在图3 ( b )中观察到的要小，这表明AM金属中的孔隙效应不一定遵循固结材料中的典型趋势。相反，我们观察到孔隙对拉伸延性的强烈的非各向同性效应。横向试样( 拉伸轴垂直于构建方向 )拉伸变形后，在距离加载方向± 45 °的激光作用下( 即平行于剪切面 ) ，观察到被捕获孔隙的生长。

4.结论

L - PBF Ti64样品呈现马氏体组织，主要由细小的α′板条、元素偏析和高密度的缺陷(位错和孪晶)组成。我们工作的主要结论可概括如下：

1.构造了一个归一化的能量图，使我们可以直接与文献中其他的L - PBF和EBM Ti64加工方法进行比较。该图进一步标识了本工作中使用的高密度样本。
2.在不同尺寸和不同几何尺寸的高密度试样上进行的拉伸试验表明， AM Ti64的屈服强度和均匀延伸率主要取决于材料的本征微观结构，而应变-失效则受气孔( 尽管 b1 %较低 )的影响较大。为有效评价AM材料的拉伸延性，建议采用均匀应变失效法。
3.TEM和同步辐射XRD分析强调了打印微结构中高密度的位错和孪晶来自于打印过程中的马氏体相变和塑性变形。它们通过与移动的位错和孪晶相互作用或减少平均自由程而有助于提高材料的强度。在一些L - PBF样品中还发现了一小部分β相。
4.原位同步辐射X射线衍射表明，原位生成的Ti64中微观塑性的起始应力水平可低至宏观屈服强度的一半，表明这些材料中残留的微应变起了重要作用。这也暗示变形行为差别不大，即使在不同参数加工或沿不同方向加载的试样中也是如此。
5.X射线计算机断层扫描显示，当拉伸轴垂直于构建方向时，孔隙合并和生长失效机制，导致更有限的拉伸应变失效，而当拉伸轴平行于构建方向时，则观察不到这种机制。
文章来源：Defects-dictated tensile properties of selective laser melted Ti-6Al-4VMaterials & DesignVolume 158 15 November 2018 Pages 113-126https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.08.004
参考资料：https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.139981