Дослідження структури та механічних властивостей деталей зі сплаву Ti-6Al-4V отриманих методом селективного лазерного спікання

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКирилаха Світлана Вікторівна
dc.contributor.authorKyrylakha Svitlana V.
dc.date.accessioned2025-05-14T10:08:28Z
dc.date.available2025-05-14T10:08:28Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionКирилаха, С. В. Дослідження структури та механічних властивостей деталей зі сплаву Ti-6Al-4V отриманих методом селективного лазерного спікання = Research on the structure and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloy parts produced by selective laser sintering / С. В. Кирилаха // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2025. – № 1 (20). – С. 4–14.
dc.description.abstractПроаналізовано механічні властивості та вплив термічної обробки на зразки сплаву Ti-6Al-4V, виготовлені методом селективного лазерного спікання (DMLS). У статті розглянуто обладнання та особливості технології вирощування методом DMLS. Адитивне вирощування вироблялося на установці EOS M400 з використанням порошків із титанового сплаву Ti-6Al-4V фірми «SINO-EURO» (Китай) з фракцією 30…60 мкм. У ході дослідження проведено комплексний аналіз, який включав визначення хімічного складу матеріалу, дослідження його макро- та мікроструктури, оцінку характеру ізломів, а також випробування механічних властивостей, таких, як твердість, міцність на розтяг та ударну в’язкість. В результаті було встановлено, що хімічний склад сплаву відповідає вимогам нормативної документації. Після вирощування була проведена серійна термічна обробка (ГІП) при 920 °С ± 10 °С + термообробка Т = 800 ± 10 °С, t = 2 год, в інертному середовищі аргону, механічна обробка та контроль якості. Особливу увагу приділено впливу різних режимів термічної обробки, включаючи використання гарячого ізостатичного пресування (ГІП), на структуру та властивості сплаву. Показано, що термічна обробка суттєво впливає на мікроструктурні характеристики, такі, як розмір зерен, розподіл фаз та пористість, що, у свою чергу, визначає механічну поведінку матеріалу. Визначено ключові фактори, які забезпечують оптимізацію властивостей Ti-6Al-4V при використанні адитивного виробництва. Зокрема, досліджено вплив напрямку побудови зразків на їх механічні характеристики. Отримані результати демонструють, що комбінація селективного лазерного спікання з правильно підібраними режимами термічної обробки дозволяє досягти механічних властивостей, які не поступаються традиційним методам обробки. Дослідження підтверджує перспективність використання адитивного виробництва для створення деталей зі сплаву Ti-6Al-4V з високими експлуатаційними характеристиками. Результати роботи можуть бути корисними для оптимізації технологічних процесів виробництва та розробки нових режимів термічної обробки для адитивних матеріалів.
dc.description.abstract1The author analyses the mechanical properties and the influence of heat treatment on Ti-6Al-4V alloy samples produced by selective laser melting (DMLS). The article discusses the equipment and specific features of the DMLS technology. Additive manufacturing was performed using an EOS M400 system with titanium alloy Ti-6Al-4V powders (particle size range 30–60 µm) produced by “SINO-EURO” (China). A comprehensive study was conducted, including the determination of the chemical composition of the material, analysis of its macro- and microstructure, fracture characterization, and testing of mechanical properties such as hardness, tensile strength, and impact toughness. The results showed that the chemical composition of the alloy complies with the requirements of the regulatory documentation. After manufacturing, the samples underwent a series of heat treatments, including hot isostatic pressing (HIP) at 920 °C ± 10 °C, followed by heat treatment at T = 800 °C ± 10 °C for 2 hours in an inert argon atmosphere, along with subsequent mechanical processing and quality control. Special attention was paid to the influence of different heat treatment modes, including HIP, on the structure and properties of the alloy. It was demonstrated that heat treatment significantly affects microstructural characteristics, such as grain size, phase distribution, and porosity, which, in turn, determine the mechanical behavior of the material. Key factors were identified that ensure the optimization of Ti-6Al-4V properties when using additive manufacturing. In particular, the influence of the build orientation on the mechanical characteristics of the samples was studied. The obtained results demonstrate that a combination of selective laser melting and properly selected heat treatment modes allows achieving mechanical properties comparable to those obtained with traditional manufacturing methods. This study confirms the potential of additive manufacturing for producing high-performance Ti-6Al-4V alloy parts. The findings may be useful for optimizing production processes and developing new heat treatment regimes for additively manufactured materials.
dc.identifier.issn2409-3858 (Print)
dc.identifier.issn2519-1845 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/10393
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 669.018.9:621.9.048.3
dc.subjectтитановий сплав
dc.subjectадитивні технології
dc.subjectселективне лазерне спікання
dc.subjectмеханічні властивості
dc.subjectпорошок
dc.subjectфракція
dc.subjectвирощування
dc.subjectструктура
dc.subjectхімічний склад
dc.subjectтермічна обробка
dc.subjecttitanium alloy
dc.subjectadditive technologies
dc.subjectselective laser melting
dc.subjectmechanical properties
dc.subjectpowder
dc.subjectfractions
dc.subjectbuilding
dc.subjectmicrostructure
dc.subjectchemical composition
dc.subjectheat treatment
dc.titleДослідження структури та механічних властивостей деталей зі сплаву Ti-6Al-4V отриманих методом селективного лазерного спікання
dc.title.alternativeResearch on the structure and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloy parts produced by selective laser sintering
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kyrylakha.pdf
Розмір:
3.12 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 1 (20) 2025