Адитивне виробництво стопу Ti–6Al–4V на основі подавання дроту. Частина II. Механічні властивості
М. О. Васильєв$^1$, Б. М. Мордюк$^{1,2}$, С. М. Волошко$^2$
$^1$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^2$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
Отримано 13.10.2022; остаточна версія — 23.01.2023 Завантажити PDF
Анотація
Наразі інтерес до застосування адитивних методів (AM) для виробництва металів, також відомих як 3D-друк, значно зріс у різних галузях промисловості та хірургії. AM має численні значні переваги порівняно із традиційними технологіями віднімання для виготовлення спеціалізованих деталей зі складною геометрією без значних додаткових витрат. В даний час розробляються декілька порошкових АМ-технологій для 3D-друку металів, зокрема селективне лазерне спікання (SLS), селективне лазерне топлення (SLM) і топлення електронним променем (EBM). В останні кілька десятиліть все більше досліджень і розробок присвячено виробництву 3D-друком деталей зі стопу Ti–6Al–4V на основі подачі дроту, який широко досліджувався в різних галузях, таких як аерокосмічна, автомобільна, енергетична та морська промисловість, а також протезування та виробництво ортопедичних імплантатів. Завдяки доцільності економічного виробництва великомасштабних металевих компонентів із відносно високою швидкістю осадження, низькою вартістю обладнання, високою ефективністю матеріалів і скороченим часом виготовлення порівняно з порошковими АМ саме АМ на основі подачі дроту (WFAM) привертає значну увагу у промисловості та наукових колах завдяки своїй здатності виробляти великі компоненти середньої геометричної складності. В останні роки інтенсивно досліджуються три варіанти WFAM, які відрізняються джерелами нагрівання та топлення дроту: топлення дугою — wire + arc additive manufacturing (WAAM); топлення лазером — wire-laser AM (WLAM); топлення електронним променем — wire electron-beam additive manufacturing (WEBAM). Метою даного огляду є систематичний аналіз механічних властивостей зразків стопу Ti–6Al–4V, 3D-друкованих за допомогою різних нагрівальних джерел топлення дроту (WFAM), а саме, дуги, лазера та електронного променя. Зокрема, розглядаючи літературні дані за період 2013–2020 рр., аналізуються такі важливі для практики властивості зразків у стані після друку та після оброблення, як межа плинності, міцність на розрив, видовження та твердість.
Ключові слова: адитивне виробництво, 3D-друк, стоп Ti–6Al–4V, межа плинності, міцність на розрив, видовження, твердість.
Citation: M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, and S. M. Voloshko, Wire-Feeding Based Additive Manufacturing of the Ti–6Al–4V Alloy. Part I. Microstructure, Progress in Physics of Metals, 24, No. 1: 38–74 (2023); https://doi.org/10.15407/ufm.24.01.038