Адитивне виробництво стопу Ti–6Al–4V на основі подавання дроту. Частина II. Механічні властивості
М. О. Васильєв1, Б. М. Мордюк1,2, С. М. Волошко2
1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Національний 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