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Inducing Stable α + β Microstructures during Selective Laser Melting of Ti-6Al-4V Using Intensified Intrinsic Heat Treatments

Barriobero-Vila, Pere und Gussone, Joachim und Haubrich, Jan und Sandlöbes, Stefanie und Da Silva, Julio und Cloetens, Peter und Schell, Norbert und Requena, Guillermo (2017) Inducing Stable α + β Microstructures during Selective Laser Melting of Ti-6Al-4V Using Intensified Intrinsic Heat Treatments. Materials, 10 (3), Seiten 1-14. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). doi: 10.3390/ma10030268. ISSN 1996-1944.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.3390/ma10030268

Kurzfassung

Selective laser melting is a promising powder-bed-based additive manufacturing technique for titanium alloys: near net-shaped metallic components can be produced with high resource-efficiency and cost savings. For the most commercialized titanium alloy, namely Ti-6Al-4V, the complicated thermal profile of selective laser melting manufacturing (sharp cycles of steep heating and cooling rates) usually hinders manufacturing of components in a one-step process owing to the formation of brittle martensitic microstructures unsuitable for structural applications. In this work, an intensified intrinsic heat treatment is applied during selective laser melting of Ti-6Al-4V powder using a scanning strategy that combines porosity-optimized processing with a very tight hatch distance. Extensive martensite decomposition providing a uniform, fine lamellar α + β microstructure is obtained along the building direction. Moreover, structural evidence of the formation of the intermetallic α2-Ti3Al phase is provided. Variations in the lattice parameter of β serve as an indicator of the microstructural degree of stabilization. Interconnected 3D networks of β are generated in regions highly affected by the intensified intrinsic heat treatment applied. The results obtained reflect a contribution towards simultaneous selective laser melting-manufacturing and heat treatment for fabrication of Ti-6Al-4V parts.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/115700/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Inducing Stable α + β Microstructures during Selective Laser Melting of Ti-6Al-4V Using Intensified Intrinsic Heat Treatments
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Barriobero-Vila, Perepere.barrioberovila (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gussone, Joachimjoachim.gussone (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Haubrich, Janjan.haubrich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5748-2755NICHT SPEZIFIZIERT
Sandlöbes, StefanieNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Da Silva, JulioNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Cloetens, PeterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schell, NorbertNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Requena, Guillermoguillermo.requena (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Januar 2017
Erschienen in:Materials
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:10
DOI:10.3390/ma10030268
Seitenbereich:Seiten 1-14
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:1996-1944
Status:veröffentlicht
Stichwörter:additive manufacturing; selective laser melting; intrinsic heat treatment; titanium alloys; metastable phases; phase transformations; martensite decomposition; element partitioning; high energy synchrotron X-ray diffraction; synchrotron holographic X-ray computed tomography
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen und Werkstoffe (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Metallische Strukturen und hybride Werkstoffsysteme
Hinterlegt von: Barriobero Vila, Pere
Hinterlegt am:21 Nov 2017 14:30
Letzte Änderung:02 Nov 2023 15:03

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