2025/02/07
Thermo-microstructural-mechanical modeling on effect of travel speeds on thin Ti–6Al–4V deposits developed by laser wire deposition
Zhang, Q.; Sikan, F.; Chekir, N.; Brochu, M. (2024). Thermo-microstructural-mechanical modeling on effect of travel speeds on thin Ti–6Al–4V deposits developed by laser wire deposition. Journal of Materials Research and Technology, vol. 33, (2024), pages 7961-7976.
Cette étude a établi une plateforme de trois modèles mécanistiques pour évaluer la prévisibilité de la limite d’élasticité (YS) des dépôts de Ti–6Al–4V fabriqués par dépôt de fil laser (LWD). Huit dépôts monocordons et multi-couches de Ti–6Al–4V ont été réalisés par LWD avec quatre vitesses de déplacement différentes, puis caractérisés et validés. Un modèle thermique par analyse par éléments finis (FEA) a été développé pour simuler le processus de dépôt et prédire l’historique thermique. Un modèle microstructural basé sur la cinétique de transformation de phase a été utilisé pour prévoir les fractions de phase α et les largeurs des lamelles α. Des équations constitutives intégrant les principaux mécanismes de renforcement ont permis d’estimer la limite d’élasticité. L’exactitude de tous les modèles a été confirmée par comparaison avec les données expérimentales. La taille des grains et la résistance à la traction ne présentent des différences statistiques significatives qu’entre les dépôts produits avec les vitesses de déplacement les plus lentes et les plus rapides. La microdureté est statistiquement similaire pour toutes les vitesses de déplacement. Les résultats des essais de traction pour tous les dépôts dépassent les exigences minimales de résistance à la traction selon la norme AMS4999.