Base de connaissances

Chakrraborty, A.; Lalh, M.; Martin, E.; Karimialavijeh, H.; Bejarano, A.; Wessman, A.; Zou, Y.; Habibnejad-Koayem, M. (2025). Influence of carbon on the rheology and additive manufacturability of Ti-6Al-4V powders. Materials & Design, vol. 253, May 2025, 113833.

L’objectif de ce travail était de déterminer l’effet du mélange de carbone sur les propriétés des pièces fabriquées à partir de poudre d’alliage de titane Ti-6Al-4V. Pour ce faire, des mélanges de carbone des grades 5 et 23 ont été préparés avec des teneurs en carbone allant de 0,1 à 1,0 % en poids. La fabricabilité des pièces par fusion sur lit de poudre au laser (LPBF) a été évaluée en mesurant la ségrégation, l’écoulement, la rhéologie et l’étalabilité de la poudre. La qualité des mélanges a été évaluée chimiquement et visuellement par tomographie assistée par ordinateur et microscopie électronique à balayage. Des mélanges de carbone supérieurs à 0,25 % en poids ont entraîné une ségrégation significative des particules de carbone. Les ségrégats de carbone agglomérés ont agi comme des barrières à l’écoulement, réduisant le flux dynamique de 40 à 60 % par rapport aux poudres vierges. Des teneurs élevées en carbone ont également limité l’étalabilité de la poudre en favorisant la formation de larges stries lors de la dispersion. En dessous de 0,25 % en poids de carbone, les effets néfastes sur la ségrégation, l’écoulement et l’étalabilité étaient réduits, et les caractéristiques de la poudre étaient comparables à celles des poudres vierges traitables. Les pièces imprimées ont montré un effet très faible du mélange de carbone sur la densité et la microdureté du matériau. La poudre de grade 23 est plus adaptée au mélange avec du carbone et permet d’obtenir les densités de pièce les plus élevées et la plus faible variation de dureté du matériau. Cela est attribué à une moindre agglomération du carbone, à un meilleur écoulement de la poudre et à une présence réduite d’éléments interstitiels.

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