Base de connaissances

Wanjara, P.; Backman, D.; Sikan, F.; Gholipour, J.; Amos, R.; Patnaik, P.; Brochu, M. (2022). Microstructure and Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Additively Manufactured by Electron Beam Melting with 3D Part Nesting and Powder Reuse Influences. Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2022, 6(1), 21.

Afin de mieux soutenir la transition vers des utilisations plus industrielles de la fabrication additive, cette étude examine l’utilisation d’une imprimante 3D industrielle (Arcam Q20+) pour produire des pièces en Ti-6Al-4V fortement imbriquées avec une teneur en oxygène conforme aux spécifications (IS) et hors spécifications (OS) pour des poudres de grade 5 réutilisées. Les poudres IS et OS ont été évaluées pour comprendre leur impact sur l’intégrité de la fabrication ainsi que sur les performances. Les résultats de nos évaluations ont montré que le contrôle de la température de préchauffage du lit  à des valeurs relativement basses (326-556 °C) était efficace pour limiter le grossissement microstructural et améliorait ou encore générait un équilibre entre résistance à la traction et ductibilité. Dans l’ensemble, les propriétés de résistance à la traction du matériau Ti-6Al-4V (IS) ont satisfait à la norme ASTM F2924-14. En revanche, la ductilité a été compromise pour des niveaux d’oxygène supérieurs à 0,2 % en poids pour le Ti-6Al-4V (OS) produit par EBM. L’élimination de la couche superficielle par usinage a augmenté la cohérence et les performances des matériaux Ti-6Al-4V (IS et OS). Le comportement en fatigue du matériau Ti-6Al-4V produit par EBM se situait dans la gamme des propriétés produites par moulage. En raison de la forte influence de la finition de surface et de la teneur en oxygène sur la résistance à la fatigue, le matériau Ti-6Al-4V (IS) a présenté les meilleures performances, avec des résultats qui se situaient dans la gamme des pièces produites par coulage et pressage isostatique à chaud.

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