تاثیر تغییر شکل پلاستیک شدید سطحی بر ریزساختار و خواص مکانیکی تیتانیم خالص تولید شده به روش ذوب لیزر انتخابی

در تحقیق حاضر تاثیر فرایند کوبش فراصوتی (up) در سرعت های پیشروی مختلف بر ریزساختار و خواص مکانیکی تیتانیم خالص تجاری ذوب لیزر انتخابی شده (slmed) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی‌های ساختاری نشان داد که اعمال فرایند up موجب کاهش چشمگیر نسبت طول به عرض تیغه‌های مارتنزیت سوزنی (׳α) و کاهش ناهمسانگردی ساختاری تیتانیم slm شده می‌شود. بهترین عملکرد فرایند در سرعت پیشروی ابزار معادل 0.08 میلیمتر بر دور مشاهده شد که در آن نسبت طول به عرض تیغه‌های مارتنزیت در نواحی سطحی از 16 به 4.5 کاهش و سختی سطح نمونه حدود 70 درصد افزایش یافت. همچنین بررسی استحکام برشی نمونه‌ها در آزمون پانچ برشی نشان داد که استحکام تسلیم برشی و استحکام برشی نهایی تیتانیم خالص slm شده پس از اعمال فرایند up به ترتیب حدود 27 و 14 درصد بهبود یافت. بر اساس نتایج حاصله، میزان رشد استحکام تسلیم بیشتر است که این امر حاکی از کاهش ظرفیت کارسختی برشی نمونه‌ها پس از فرایند up است. بررسی نانوسختی نمونه‌ها نیز بیانگر افزایش قابل ملاحظه سختی نمونه‌ها است. حداکثر عمق فرو رفتگی در نمونه‌های تیتانیم خالص slm شده پس از up از حدود 215 به 164 نانومتر کاهش یافت.

the effect of surface severe plastic deformation on microstructure and ‎mechanical properties of pure titanium produced by selective laser melting

the effect of the ultrasonic peening (up) process at various feed rates was studied on the microstructure and mechanical characteristics of a selective laser melted (slmed) commercially pure titanium (cp-ti). according to the results of the microstructural investigation، applying up reduced the microstructural anisotropy so that the acicular martensite aspect ratio of the slmed cp-ti decreased by about 72% (from 16 to 4.5). also، the surface hardness of the slmed sample increased by about 70% after applying the up process at a feed rate of 0.08 mm/rev. applying up also improved the shear yield strength and the ultimate shear strength of slmed cp-ti sample increased by 27 and 14%، respectively. the growth rate of the yield strength was higher than that of the ultimate strength، indicating a decrease in the uped samples' shear hardening capacity. the nano-hardness investigations also showed a significant increase in the hardness of samples where the maximum indentation depth of slmed cp-ti samples decreased from about 215 to 164 nm after applying the up process.