Altering microstructure and enhancing mechanical properties during direct energy deposition of Ti-6Al-4V via in-process laser heat treatments

Le traitement thermique par laser en cours de fabrication est étudié comme une alternative aux traitements thermiques post-processus tels que le recuit, afin de modifier la teneur en phases hcp (α′ et αd) et bcc (β). Trois échantillons ont été fabriqués à l'aide d'une machine miniature de dépôt métallique par laser, le laser fonctionnant à 300 W. L'échantillon de référence n'a pas été soumis à un LHT. Pour les autres échantillons, chaque couche déposée a été soumise à un LHT supplémentaire à 100 W (LHT100) pour un échantillon et à 300 W (LHT300) pour l'autre, sans ajout de poudre. Le LHT100 a montré une amélioration globale du compromis résistance/ductilité. En revanche, le LHT300 a permis d'obtenir une résistance plus faible, mais une ductilité et une ténacité beaucoup plus élevées que celles des autres échantillons. L'analyse par diffraction des rayons X synchrotron des échantillons tels que construits a révélé une différence insignifiante entre la teneur en phases hcp et bcc entre les différents échantillons. Cependant, la microscopie électronique à balayage a révélé un effet significatif des LHT sur les fractions des différentes phases hcp. Parallèlement à la décomposition de α′ en αd et β, la preuve d'une transformation massive de bcc β en hcp αm a également été trouvée dans tous les échantillons. Les résultats montrent une amélioration prometteuse du compromis résistance/ductilité du matériau, démontrant le potentiel des LHT en cours de fabrication pour modifier les microstructures et adapter les propriétés mécaniques.