مقالة منهجية

بروتوكول ترسيب المعادن بالليزر الموحد للتقييم التريبولوجي لمصفوفات TI6Al4V المعدلة بالسيراميك

124 مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/70083

⸱

مايو 29, 2026

 ,  , 
1Department of Mechanical Engineering, Durban University of Technology, 2Department of Mechanical and Mechatronic Engineering, Cape Peninsula University of Technology

في هذه المقالة

ملخص

يقوم هذا البروتوكول بتوحيد ترسيب المعادن بالليزر لتصنيع مركبات مصفوفة TI6Al4V المعدلة من السيراميك والمدعمة ب B₄C وBN. يدمج الترسيب المحكم، وتوصيف البنية الدقيقة، واختبار الصلابة، وتقييم تآكل الانزلاق الجاف لربط طاقة الليزر المدخلة مع احتفاظ التعزيز والأداء التريبولوجي بشكل منهجي.

الملخص

يحدد هذا البروتوكول طريقة ترسيب المعادن بالليزر لإنشاء مركبات مصفوفة معدلة من التيتانيوم-6 ألمنيوم-4 فاناديوم (TI6Al4V) مدعمة بكاربيد البورون ونتريد البورون لتعزيز الصلابة ومقاومة التآكل. يتضمن هذا النهج تعزيز تكوين الطور في الموقع مع الاحتفاظ بجزيئات سيراميك جزئيا غير مذابة لتعزيز فعال. تدمج العملية تفاعلا مسيطر عليه بين الليزر والمواد لتمكين التفاعلات الكيميائية والحفاظ على الأطوار السيراميكية داخل مصفوفة التيتانيوم. يتم تصنيع المواد المركبة باستخدام نظام ترسيب المعادن بالليزر (LMD) بالطاقة الموجهة (DED) مع آلية تغذية المسحوق المحوري لتوصيل المسحوق بشكل موحد وتعزيز استقرار حوض الصهر. تسمح هذه الطريقة بتطور هيكلي دقيق من خلال التعزيز المدفوع بالتفاعل وتقوية الجسيمات. على عكس تقنيات هندسة الأسطح التقليدية، تقدم هذه الطريقة روابط معدنية، وتحكما تركيبيا أثناء الترسب، والتلاعب الميكروبنيوي من خلال تعديل الطاقة المدخلة. تم إنتاج طبقات مركبة بقوة 1400 واط و2000 واط مع سرعة مسح ثابتة ومعدل تغذية مسحوق. أجريت اختبارات الصلابة الدقيقة (HV0.5) واختبار ASTM G99 للتآكل الجاف عند أحمال 15 نيوتن و25 نيوتن. أظهرت العينات المنتجة عند 1400 واط متوسط صلابة أعلى وحجم تآكل أقل مقارنة بتلك المنتجة عند 2000 واط. يضع البروتوكول نهجا نظاميا معياريا لربط كثافة طاقة الليزر مع احتفاظ التعزيز، وتطور البنية الدقيقة، والأداء التريبولوجي.

المقدمة

التصنيع الإضافي هو طريقة قوية لإنشاء سبائك ومركبات قائمة على التيتانيوم ذات هياكل دقيقة وخصائص ميكانيكية مخصصة 1,2. ترسيب المعادن بالليزر (LMD) والترسيب الانتقائي للمعادن بالليزر (SLMD) هما عمليتا ترسيب بالطاقة الموجهة تمكن من توصيل المساحيق المعدنية أو المركبة بدقة إلى حوض صهر مولد بالليزر لتصنيع طبقة بطبقة وربطها بالركيزة. يظل التيتانيوم–6 الألمنيوم–4 فاناديوم (TI6Al4V) واحدا من أكثر سبائك التيتانيوم استخداما في تطبيقات الطيران والطب الحيوي والصناعي بسبب قوته النوعية العالية، ومقاومته للتآكل، وتوافقه الحيوي3–5. ومع ذلك، وعلى الرغم من خصائصه الميكانيكية السائلة المفضلة، يظهر TI6Al4V صلابة متوسطة ومقاومة تآكل ضعيفة نسبيا تحت ظروف التلامس المنزلق 6,7.

أظهرت الدراسات السابقة باستخدام ترسيب المعادن بالليزر وعمليات ترسيب الطاقة الموجهة ذات الصلة أن معايير معالجة الليزر تؤثر بشكل كبير على البنية الدقيقة، وتكوين الطور، والسلوك الميكانيكي 8,9. كما تم استخدام استراتيجيات هندسة السطح، بما في ذلك معالجة السطحبالليزر 10، التنيتريد، الطلاءات، والتكسية بالليزر التقليدية 11,12,13,14,15,16، لتحسين صلابة السطح ومقاومة التآكل. ومع ذلك، فإن المعالجات القائمة على الانتشار عادة ما تنتج طبقات رقيقة ومعدلة ذات قدرة تحمل محدودة، في حين أن الطلاءات الميكانيكية المرتبطة قد تكون عرضة للتشقق أو الانفصال تحت ضغوط التلامس العالية. بالإضافة إلى ذلك، أفادت العديد من دراسات معالجة الليزر بتحسن في أداء الصلابة أو التآكل دون تقديم إرشادات إجرائية مفصلة تربط معلمات الليزر بالاحتفاظ بالتعزيز، وتطور الطور، والاستجابة التريبولوجي. هذه القيود تقيد استخدامه في المكونات التي تتعرض للاحتكاك الشديد، أو التحميل التلامسي المتكرر، أو البيئات الكاشطة17.

يقدم LMD مزايا مقارنة بأنظمة سرير البودرة، مثل المرونة في تركيب المواد الخام، وإضافة التعزيز الموضعي، والتحكم في الطاقة المدخلة في الوقت الحقيقي، مما يجعله مثاليا لإنشاء أسطح معدلة وظيفيا ومصفوفات معدنيةمركبة 18,19,20,21,22,23. يوضح الشكل 1 عملية ترسيب المعادن بالليزر (LMD) نظرة عامة تظهر توصيل المسحوق المحوري، وتكوين حوض الصهر، والمنطقة المغطاة، ومنطقة الاندماج، والمنطقة المتأثرة بالحرارة مع مسارات متداخلة بنسبة 50٪. يعالج البروتوكول المعروض هنا هذه الفجوة من خلال توفير طريقة قابلة للتكرار لتصنيع مركبات مصفوفة التيتانيوم المعدلة باستخدام ترسيب المعادن بالليزر، وربط طاقة الليزر المدخلة بشكل منهجي مع تطور البنية الدقيقة وسلوك التآكل. يدمج سير العمل تحضير المسحوق، وترسيب الليزر، وتوصيف البنى المجهري، واختبار الصلابة، والتقييم التريبولوجي. من خلال التحكم في قوة الليزر أثناء الترسب، تتيح الطريقة ضبط ديناميكيات حوض الصهر، والتخفيف، وتحلل التعزيز، وتكوين الطور في الموقع، والتي تؤثر معا على الصلابة وأداء التآكل. يوضح الشكل 2 آليات التآكل السائدة التي تلاحظ عادة في TI6Al4V الأحادية، مما يوفر سياقا لتقييم الأنظمة المعززة.

أظهرت استراتيجيات التعزيز المعدلة وعودا في تعزيز الخصائص الميكانيكية والتريبولوجية لسبائك التيتانيوم من خلال دمج عدة مراحل سيراميكية 23,24,25. في هذا البروتوكول، يتم دمج كربيد البورون (B₄C) ونتريد البورون (BN) كتعزيزات أثناء ترسيب المعادن بالليزر. يوفر كربيد البورون صلابة ذاتية عالية ويعزز تكوين كربيد التيتانيوم (TiC) في الموقع أثناء معالجة الليزر، بينما يساهم نيتريد البورون في تكوين نيتريد التيتانيوم (TiN) وقد يمنح تأثيرات تزييت صلبة أثناء الانزلاق26، 27، 28. مقارنة بالنيتريديد والطبقات التقليدية، ينتج النهج الحالي القائم على الليزر طبقة معززة مرتبطة معدنيا بدلا من طبقة سطحية محدودة بالانتشار أو ملتصقة ميكانيكيا. على عكس عمليات التكسية التقليدية، يحدث دمج التعزيز وتكوين الطور في الموقع. ويمكن التحكم به مباشرة عن طريق ضبط قوة الليزر، مما يسمح بتقييم منهجي لتطور البنية الدقيقة والاستجابة التريبولوجية28,29. اختيار طاقة الليزر أمر بالغ الأهمية، لأنه يتحكم في درجة حرارة حوض الانصهار، وذوبان التعزيز، وتكوين المسامية، وتطور الإجهاد المتبقي30,31. يتيح إدخال هذه التعزيزات في الوقت نفسه من التعزيز والتعديل المعاد للاحتكاك داخل الطبقة المركبةالمترسبة 32,33,34.

الهدف العام لهذا البروتوكول هو تمكين الباحثين والصناعة من تصنيع مركبات مصفوفة TI6Al4V المعدلة باستخدام ترسيب المعادن بالليزر، وتقييم كمية كيف تؤثر التغيرات المسيطر عليها في قوة الليزر على البنية الدقيقة والصلابة وسلوك التآكل. هذه الطريقة مناسبة للباحثين الذين يسعون لتحسين أداء سطح سبائك التيتانيوم لمكونات الطيران، والزرعات الطبية الحيوية، والأنظمة المنزلقة عالية الحمل التي تتطلب صلابة محسنة ومقاومة للتآكل معززة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. تحضير المواد (جدول المواد)

  1. جهز ركائز TI6Al4V
    1. قطع ألواح TI6Al4V بأبعاد 102 مم × 102 مم × 7 مم باستخدام آلة قطع كاشطة دقيقة.
    2. قم بطحن أسطح الركيزة بشكل متسلسل باستخدام أوراق كربيد السيليكون (SiC) بحجم 240، 400، 600، و800 حبيبة تحت الماء الجاري لإزالة الأكاسيد وعلامات التشغيل.
    3. قم بتفجير الأسطح بالرمل باستخدام جزيئات ألومينا بحجم 120 ميكرومتر بقوة 0.4 ميغاباسكال لمدة 60 ثانية لزيادة خشونة السطح.
    4. نظف الركائز بالأسيتون لمدة 10 دقائق باستخدام التحريك بالموجات فوق الصوتية.
    5. جفف الركائز بالهواء المضغوط.
    6. احتفظ بالركائز النظيفة في مجفف حتى يتم ترسبه.
  2. تحضير مسحوق مركب هجين (استراتيجية تغذية ثلاثة مسحوق)
    1. وزن مسحوق TI6Al4V (15–53 ميكرومتر)، مسحوق كربيد البورون (B₄C) (5–20 ميكرومتر)، ومسحوق نيتريد البورون السداسي (BN) (1–10 ميكرومتر) حسب نسبة الوزن المطلوبة.
    2. قم بتركيب نظام تغذية بقادوس ثالث .
    3. حمل مسحوق المركب الممزوج في نظام تغذية بثلاث حفار .
    4. اضبط معدل تغذية المسحوق الكلي إلى 10 جرام/دقيقة للترسيب (الترسب).

2. تصنيع مركب باستخدام ترسيب المعادن بالليزر

تحذير: يستخدم ترسيب المعادن بالليزر إشعاع ليزر عالي القدرة ومعدن منصهر. يجب على المشغلين ارتداء نظارات أمان بالليزر وملابس واقية. شغل النظام في بيئة محكمة مع تهوية مناسبة.

  1. تكوين نظام ترسيب المعادن بالليزر
    1. استخدم نظام ترسيب المعادن بالليزر (LMD) المزود بليزر ألياف عالي القدرة وفوهة توصيل مسحوق محوري.
    2. قم بتركيب ركيزة TI6Al4V بإحكام على منصة البناء.
    3. ضع حماية من الأرجون عند 15 لتر/دقيقة لمنع الأكسدة أثناء المعالجة.
    4. اضبط قطر نقطة الليزر على 2.5 مم.
    5. اضبط سرعة المسح على 1.0 م/دقيقة.
  2. طبقة مركبة الترسيب
    1. اضبط طاقة الليزر على 1400 واط.
    2. أوصل المسحوق المركب بمعدل 10 جرام/دقيقة عبر ثلاثة مغذيات محورية بثلاثة هوبر.
    3. ضع طبقة تغليف مع تداخل بنسبة 50٪ بين المسارات.
    4. حافظ على مسافة التوقف الثابتة وتدفق مستمر للبارود طوال فترة الترسب.
    5. السماح للعينات الموزعة بالتبريد الطبيعي إلى درجة حرارة الغرفة تحت حماية مستمرة من الأرجون.

3. تحضير عينات معدنية

تحذير: حمض الهيدروفلوريك (HF) شديد التآكل وسام، ويجب تحييد جميع النفايات التي تحتوي على HF والتخلص منها وفقا لبروتوكولات السلامة المؤسسية للمواد الكيميائية الخطرة.

  1. قم بجميع إجراءات النقش داخل غطاء بخار كيميائي معتمد.
    1. ارتد قفازات مقاومة للأحماض، واقي وجه، ومعطف مختبر أثناء التعامل.
    2. اغمر العينة المصقولة في المادة المادة لمدة 10–15 ثانية.
    3. اشطفها فورا بالماء المقطر.
    4. جففها باستخدام الهواء الدافئ.
  2. عينات القسم والقاعدة
    1. قم بتقسيم العينات المصنعة بشكل عمودي على اتجاه التكسية باستخدام قاطع دقيق.
    2. ثبت الأقسام في راتنج تركيب موصل.
  3. عينات الطحن والتلميع
    1. قم بطحن العينات المثبتة بشكل متسلسل باستخدام أوراق SiC بحجم 240، 400، 600، 800، و1200 جريت.
    2. تلميع العينات باستخدام تعليق ألماس بمقاس 6 ميكرومتر، 3 ميكرومتر، و1 ميكرومتر.
    3. اشطف العينات المصقولة بالإيثانول.
    4. جفف العينات باستخدام الهواء الدافئ.
  4. عينات النقش
    1. تحضير كاشف كرول بخلط 2 مل من حمض الهيدروفلوريك، 6 مل من حمض النيتريك، و92 مل من الماء المقطر.

4. إجراء توصيف الهيكل المجهري والطور

  1. قم بإجراء المجهر البصري.
    1. افحص العينات المحفورة باستخدام المجهر البصري.
    2. حدد منطقة التكسية، ومنطقة الاندماج، والمنطقة المتأثرة بالحرارة.
  2. إجراء المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)
    1. تشغيل المجهر الإلكتروني الماسح بجهد متسارع يتراوح بين 15–20 كيلو فولت.
    2. تحليل توزيع التعزيزات، والروابط بين الأوجه، والميزات الميكروبنيوية.
  3. إجراء الحيود بالأشعة السينية (XRD)
    1. قم بإجراء XRD باستخدام إشعاع Cu-Kα (λ = 1.5406 Å).
    2. امسح على نطاق 2θ من 20°–90° مع حجم خطوة 0.02°.
    3. تحديد المراحل باستخدام قواعد بيانات الحيود القياسية.

5. قياس الصلابة الدقيقة

  1. قم بمعايرة جهاز اختبار الصلابة الدقيقة فيكرز قبل الاختبار.
  2. قم بإجراء اختبار صلابة فيكرز باستخدام حمل 500 جرام مطبق لمدة 15 ثانية. قس عند خمس نقاط متساوية المسافة عبر المقطع العرضي المغطى.
  3. قم بتنفيذ خمسة انبعاجات على الأقل على خط وسط التغطية.
  4. حافظ على تباعد أدنى يبلغ ثلاثة أضعاف قطر المسافة بين الفتحات المتجاورة.
  5. احسب وبلغ عن متوسط قيمة الصلابة.

6. إجراء اختبار تآكل منزلق جاف

  1. استخدم جهاز قياس الكرة على القرص.
  2. اختر جسم عداد كربيد التنجستن بقطر 6 مم.
  3. ضع حمولة عادية تبلغ 15 نيوتن.
  4. اضبط سرعة الانزلاق إلى 0.1 م/ث.
  5. حافظ على نصف قطر مسار التآكل 5 مم.
  6. أجر الاختبار لمسافة انزلاق إجمالية تبلغ 1000 متر في ظروف جافة ودرجة حرارة الغرفة.
  7. سجل معامل الاحتكاك باستمرار أثناء الاختبار.
  8. قياس أبعاد مسار التآكل باستخدام SEM وتحليل السطح (profilomemeter).
  9. احسب حجم التآكل ومعدل التآكل باستخدام العلاقات الهندسية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

التوصيف الميكروبنيوي
أنتج ترسيب المعادن بالليزر طبقات تغليف مستمرة مرتبطة بالمعادن مع ركائز TI6Al4V عند كل من 1400 واط و2000 واط. يظهر الشكل 3 صورة مجهرية ممثلة لمخطط SEM الهجين TI6Al4V+ B₄C + BN المركب المصنع بقوة 2000 واط. تمت ملاحظة مناطق التكسية والاندماج والحرارة (HAZ) المتأثرة بالحرارة. أظهر HAZ هياكل مارتنسيتي حبكية. تم توزيع جزيئات التعزيز داخل المصفوفة، وكانت جزيئات السيراميك غير المذاب...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

يظهر هذا البروتوكول تأثير طاقة الليزر على البنية الدقيقة، وتكوين الطور، والصلابة، وأداء التآكل في المركبات المعدلة TI6Al4V المدعمة بكربيد البورون ونتريد البورون. أظهرت العينة المصنعة بقوة 1400 واط متوسط صلابة 572.0 ± SD HV0.5 (n = 5)، مقارنة ب 538.2 ± SD HV0.5 (n = 5) عند 2000 واط، مما يعادل زيادة تقارب 6٪ في الصلابة عند قوة الليزر الأقل. تجاوزت كلا الطلاءين المعززين بشكل ملحوظ نطاق الصلابة النموذجي لمعيار TI6Al4V (≈320–40...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

لا يوجد تضارب مصالح للمؤلفين يتعلق بهذا العمل ولم يستخدموا أي أداة كتابة بالذكاء الاصطناعي.

شكر وتقدير

يشكر المؤلفون بكل امتنان دعم جامعة ديربان للتكنولوجيا.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
سبيكة Ti-6Al-4V (الركيزة)Ti– 6 wt.٪ Al– 4 وزن/٪ Vاللوحة (102 ��; 102 �� 7 مم)الركيزة الأساسية لترسيب المعادن بالليزر
مسحوق Ti-6Al-4VTi&ndash المذرة بالغاز؛ 6Al– 4V15– 53 وميكرو؛ مسحوق mمادة المصفوفة للتغليف المركب
بورون كاربيد (B4C)سيراميك B4C5– 20 وميكرو؛ مسحوق mالتعزيز القوي الأساسي؛ يعزز الصلابة ومقاومة التآكل
نيتريد البورون السداسي (BN)سيراميك h-BN1– 10 وميكرو؛ مسحوق mتعزيز ثانوي؛ تنقية الحبوب وتقليل التآكل
مزيج مسحوق مركب3.8 وزن/٪ Ti-6Al-4V + 0.1 وزن/B4C + 0.1 وزن/نسبة BNمسحوق مخلوط بشكل متجانسالمادة الخام لمصفوفة TI6Al4V المركب
الحماية / غاز الحاملالأرجون (نقاء 99.99٪)الغازيمنع الأكسدة أثناء ترسيب الليزر
مادة الجسم المضادكربيد تنجستن (كأس العالم)كرة قطرها 6 ممالوجه المضاد لاختبارات التآكل الجاف المنزلق
الوسائط الكاشطةكربيد السيليكون (SiC)240– 1200 ورقة جريتالطحن وتحضير الأسطح
ساندبليستينغ ميدياألومينا (Al2O3)~120 &ميكرو; m جسيماتخشونة السطح قبل الترسيب
عامل التحكم في العملياتالإيثانولسائليمنع تراكم المسحوق أثناء طحن الكرات
إتشانتكرول s Reagent (HF + HNO3 + H2O)المحلول الكيميائييكشف عن البنية المجهرية للتحليل المعدني

المراجع

  1. Shi, Y., Gong, S., Xu, H., Wang, Z., Yang, G., et al. Alloying strategies for additive manufacturing of Ti-6Al-4V-based alloys, composites, and functionally graded materials: microstructure and phase evolution of intra- and inter-layer. J. Mater. Res. Technol. 27, 6225-6263 (2023).
  2. Aufa, A. N., Hassan, M. Z., Ismail, Z., Ramlie, F., Jamaludin, K. R., et al. Current trends in additive manufacturing of selective laser melting for biomedical implant applications. J. Mater. Res. Technol. 31, 213-243 (2024).
  3. Zhang, L. C., Attar, H. Selective laser melting of titanium alloys and titanium matrix composites for biomedical applications: a review. Adv. Eng. Mater. 18 (4), 463-475 (2016).
  4. Dasgupta, S., Singh, Y. P. Additive manufacturing techniques used for preparation of scaffolds in bone repair and regeneration. Adv. Addit. Manuf. Artif. Intell. Nature-Inspired Biomanuf. , 103-127 (2023).
  5. Marin, E., Lanzutti, A. Biomedical applications of titanium alloys: A comprehensive review. Materials. 17 (1), 114(2024).
  6. Revankar, G. D., Shetty, R., Rao, S. S., Gaitonde, V. N. Wear resistance enhancement of titanium alloy (Ti-6Al-4V) by ball burnishing process. J. Mater. Res. Technol. 6 (1), 13-32 (2017).
  7. Ramezani, M., Ripin, Z. M., Pasang, T., Jiang, C. P. Surface engineering of metals: Techniques, characterizations, and applications. Metals. 13 (7), 1299(2023).
  8. Rafi, H. K., Nadimpalli, K., Gong, H., Starr, T. L. Microstructures and mechanical properties of Ti-6Al-4V parts fabricated by selective laser melting and electron beam melting. J. Mater. Eng. Perform. 22 (12), 3872-3883 (2013).
  9. Luo, Y., Wang, M., Zhu, J., Tu, J., Jiao, S. Microstructure and corrosion resistance of Ti-6Al-4V manufactured by laser powder bed fusion. Metals. 13 (3), 496(2023).
  10. Das, B., Srivastava, S. K., Manna, I., Majumdar, J. D. Mechanically tailored surface of titanium-based alloy (Ti-6Al-4V) by laser surface treatment. Surf. Coat. Technol. 479, 130560(2024).
  11. Eryilmaz, O. L., Blau, P. J. Surface engineering to improve the durability and lubricity of Ti-6Al-4V alloy. Wear. 271 (9-10), 2006-2015 (2011).
  12. Xi, F., Zhang, X., Jiang, X., Kang, Y., Wen, X., et al. Growth mechanism of oxide layer on Ti-6Al-4V substrate with different surface topographies during early-stage micro-arc oxidation. Surf. Coat. Technol. 467, 129685(2023).
  13. Liu, G., Liang, B., Ding, Z. Effect of oxidation temperature on surface oxide film structure and corrosion resistance of 50 steel. Heliyon. 10 (22), e40499(2024).
  14. Badea, L., Surand, M., Ruau, J., Viguier, B. Creep behavior of Ti-6Al-4V from 450 °C to 600 °C. 2015. HAL Open Archive. , (2015).
  15. Ganesan, K., Rao, S. R. K., Rao, T. S., Rohit, V. Corrosion-assisted fatigue crack growth behaviour of AA 7075-T651 friction stir welded joints. Def. Technol. 51, 80-96 (2025).
  16. Feng, M., Ma, Y., Tian, Y., Cao, H. Microstructure and wear resistance of Ti-6Al-4V titanium alloy laser-clad Ni60/WC composite coating. Materials. 17 (1), 264(2024).
  17. Isaka, M., Takebe, H., Kawakami, A., Takahashi, K. Applications of titanium for the automotive sector. Nippon Steel Tech. Rep. 128, 1-9 (2022).
  18. Alparslan, C., Yentimur, M. F., Kütük-Sert, T., Bayraktar, ş Additive manufactured engineering materials for enhanced road safety and transportation applications. Polymers. 17 (7), 877(2025).
  19. Jian, S., Wang, J., Xu, D., Ma, R., Huang, C., et al. Gradient microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V fabricated by high-frequency induction quenching. Mater. Des. 222, 111031(2022).
  20. Hoque, M. A., Yao, C. -W., Khanal, M. Tribocorrosion behavior of micro/nanoscale surface coatings. Sensors. 22 (24), 9974(2022).
  21. Zhang, M., Zhu, C., Zhao, X., Huang, Y., Wang, S. Oil-lubricated fretting wear behavior of Ti-6Al-4V alloy affected by micro-shot peening. Wear. 548–549, 205386(2024).
  22. Rundora, N. R., Klenam, D. E. P., Polat, S., Mathabathe, N. M., van der Merwe, J., et al. Dry sliding wear behavior of experimental low-cost titanium alloys. Tribol. Trans. 67 (3), 1-12 (2024).
  23. Zhang, B., Zhang, F., Saba, F., Shang, C. Graphene–TiC hybrid reinforced titanium matrix composites with 3D network architecture. J. Alloys Compd. 859, 157777(2021).
  24. Han, W., Xu, D., Min, J., Guo, Y., Dai, G., et al. Influence of WC particle size on microstructural evolution and wear behavior of laser-cladded WC/Ti-6Al-4V coatings. Ceram. Int. 51 (25), 47119-47131 (2025).
  25. Kim, K. Y., Kim, J. H., Yun, D. W., Narayana, P. L., Kim, J. H., et al. Enhancing mechanical properties and corrosion resistance of commercially pure titanium using tungsten carbide composites fabricated via additive manufacturing. J. Mater. Res. Technol. 27, 5070-5081 (2023).
  26. Kim, K., Kang, N., Kang, M., Kim, C. Assessment of heat-affected zone softening of hot-press-formed steel over 2.0 GPa tensile strength with bead-on-plate laser welding. Appl. Sci. 11, 5774(2021).
  27. Fouvry, S., Arnaud, P., Mignot, P., Neubauer, A. Contact size, frequency, and cyclic normal force effects on Ti-6Al-4V fretting wear processes. Tribol. Int. 113, 460-473 (2017).
  28. Chen, Q., Zhang, J., Huang, A., Wei, P. Wear resistance of Ti-6Al-4V alloy composite coating prepared by laser alloying. Appl. Sci. 11 (1), 446(2021).
  29. Weng, F., Yu, H., Chen, C., Liu, J., Zhao, L., et al. Effects of process parameters on microstructure evolution and wear properties of laser cladding coatings on Ti-6Al-4V alloy. J. Alloys Compd. 692, 989-996 (2017).
  30. Sola, A., Nouri, A. Microstructural porosity in additive manufacturing: Formation and detection of pores in powder bed fusion metals. Adv. Mater. Process. 2, e10021(2019).
  31. Ochonogor, O. F. Development of Ti-6Al-4V-based metal matrix hybrid composites using laser metal deposition. [PhD Thesis]. 2018, University of Johannesburg. (2018).
  32. Reza, M., Levine, A. T., Xie, M., Wood, B. E., Young, M. T., et al. Tungsten tetraboride: An inexpensive superhard material. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108 (27), 10958-10962 (2011).
  33. Silva, S. N. M., Silva, A. L. D., Almeida, M. G., Barbosa, G. S. Cubic boron nitride competing with diamond as a superhard engineering material: An overview. J. Mater. Res. Technol. 2 (1), 68-74 (2013).
  34. Ménard, C. M. Microstructure model for Ti-6Al-4V used in simulation of additive manufacturing. [PhD Thesis]. , Luleå University of Technology. (2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

الفيديو قريباً

مقالات ذات صلة