اثر پولیش لیزری بر ویژگی‌های سطحی آلیاژ ti-6242 ساخته‌شده به‌روش ذوب بستر پودر با پرتو الکترونی

آلیاژ ti-6242 به‌دلیل مقاومت حرارتی بالا از اهمیت ویژه‌ای در حوزه‌ی ساخت افزایشی برخوردار است. بااین‌حال، قطعات تولیدشده از این آلیاژ به‌روش ذوب بستر پودر با پرتو الکترونی معمولاً کیفیت سطحی نامطلوبی دارند که از ماهیت تولید لایه‌به‌لایه و ذوب ناقص ذرات پودری ناشی می‌شود. در این پژوهش، به‌منظور بهبود ویژگی‌های سطحی، فرایند پولیش لیزری با سه توان لیزر (195، 260 و 325 وات) و دو سرعت حرکت (3 و 4/5 میلی‌متر بر ثانیه) بر روی نمونه‌ها اعمال شد. اثر این پارامترها بر زبری سطح، ریزساختار و خواص مکانیکی از طریق آزمایش‌های زبری‌سنجی، متالوگرافی، سختی‌سنجی و سایش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زبری میانگین سطح تا 93 درصد کاهش یافته و از 9/36 به 0/61 میکرومتر رسید. همچنین، فازهای آلفا و بتا در ریزساختار اولیه به فاز مارتنزیتی و سوزنی‌شکل آلفا پرایم تبدیل شدند که موجب افزایش 33 درصدی سختی از 380 به 506 ویکرز و بهبود چشمگیر مقاومت به سایش گردید. در نتیجه، تنظیم بهینه پارامترهای پولیش لیزری می‌تواند به‌طور هم‌زمان زبری را کاهش داده و خواص مکانیکی سطح را بهبود بخشد.

effect of laser polishing on surface properties of ti-6242 alloy fabricated by electron beam powder bed fusion method

the ti-6242 alloy is of particular significance in additive manufacturing due to its high thermal resistance. however, components fabricated from this alloy using the electron beam powder bed fusion (eb-pbf) process often exhibit poor surface quality, primarily resulting from the layer-by-layer fabrication nature and and the presence of partially melted powder particles. in this study, laser polishing was employed to enhance the surface characteristics of eb-pbf fabricated ti-6242 specimens using three laser powers (195, 260, and 325 w) and two scanning speeds (4.5 and 3 mm/s). the effects of these parameters on surface roughness, microstructure, and mechanical properties were evaluated through surface profilometry, metallography, hardness, and wear tests. the results indicated that the average surface roughness decreased by up to 93%, from 9.36 µm to 0.61 µm. moreover, the initial α and β phases transformed into a fine, martensitic α' phase within the polished layer, leading to a 33% increase in hardness—from 380 to 506 hv—and a significant improvement in wear resistance. consequently, optimal adjustment of laser polishing parameters can simultaneously reduce surface roughness and enhance the mechanical performance of ti-6242 components.