L-PBF加工Ti-6Al-4V材料变形机制的实验与数值模拟研究
材料科学
2025-08-25 v1
摘要
尽管激光粉末床熔化（L-PBF）制造Ti-6Al-4V组件具有显著的应用前景，但其变形机制的详细理解仍有限。本研究利用原位高能X射线衍射（HEXRD）结合晶体塑性建模，考察了{\alpha^\prime}相和{\alpha}相在如构建件和经热处理后试样中的变形行为。两种相均表现出类似的弹性各向异性，{\alpha^\prime}相中沿\{00.2\}方向的模量最大，沿\{10.0\}方向最小；尽管如此，{\alpha}相在各个方向上的模量始终高于{\alpha^\prime}相。它们的塑性变形响应有显著差异：在如构建的{\alpha^\prime}相中，滑移激活顺序为棱柱式{\rightarrow}basal{\rightarrow}pyramidal I \langle c+a \rangle；而在经热处理的{\alpha}相中，顺序为basal{\rightarrow}棱柱式{\rightarrow}pyramidal I \langle c+a \rangle。对全宽半峰值（FWHM）和衍射峰强度的分析进一步支持了这些观察。最后，在晶体塑性框架内进行反演建模，以确定滑移族-specific临界解析剪切应力（CRSS），结果显示在除棱柱式滑移系统外，{\alpha^\prime}相的所有滑移系统的CRSS值均高于{\alpha}相。
引用
@article{arxiv.2508.16367,
title = {Deformation mechanisms of L-PBF-processed Ti-6Al-4V investigated using a combined experimental and simulation approach},
author = {Pushkar Prakash Dhekne and Nikhil Prabhu and Matthias Bönisch and Marc Seefeldt and Martin Diehl and Kim Vanmeensel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16367},
year = {2025}
}