Yöntem makalesi

Seramik Modifiye TI6 Al 4V Matris Kompozitlerinin Tribolojik Değerlendirmesi İçin Standartlaştırılmış Lazer Metal Biriktirme Protokolü

DOI:

10.3791/70083

⸱

29 Mayıs 2026

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

Bu makalede

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, B₄C ve BN ile güçlendirilmiş seramik modifiyeTI6 Al 4Vmatris kompozitlerinin üretimi için lazer metal biriktirmeyi standartlaştırır. Kontrollü biriktirme, mikroyapısal karakterizasyon, sertlik testi ve kuru kayma aşınma değerlendirmesini entegre ederek lazer enerjisi girişini güçlendirme tutumu ve tribolojik performansla sistematik olarak ilişkilendirir.

Özet

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, sertlik ve aşınma direncini artırmak için bor karbür ve bor nitritle güçlendirilmiş modifiye titanyum-6Alüminyum-4Vanadyum (TI6Al 4V) matris kompozitleri oluşturmak için lazer metal biriktirme yöntemini ortaya koyar. Yaklaşım, etkili güçlendirme için kısmen erimemiş seramik parçacıklarını tutarken in situ faz oluşumunu teşvik etmeyi içerir. Bu süreç, kimyasal reaksiyonları mümkün kılmak ve titanyum matrisi içindeki seramik fazları korumak için kontrollü lazer-malzeme etkileşimini entegre eder. Kompozit üretim, eşit toz teslimatı ve gelişmiş erime havuzu stabilitesi için koaksiyel toz besleme mekanizmasına sahip yönlü enerji biriktirme (DED) lazer metal biriktirme (LMD) sistemi kullanılarak gerçekleştirilir. Bu yöntem, reaksiyon odaklı takviye ve partikül güçlendirme yoluyla özel mikroyapısal evrime olanak tanır. Geleneksel yüzey mühendisliği tekniklerinin aksine, bu yöntem metalurjik bağlanma, biriktirme sırasında bileşimsel kontrol ve enerji girdisi ayarlamasıyla mikrostruktural manipülasyon sunar. Kompozit katmanlar, sabit tarama hızı ve toz besleme hızıyla 1400 W ve 2000 W gücünde üretildi. Mikrosertlik (HV0.5) ve ASTM G99 kuru kayma aşınma testleri 15 N ve 25 N yüklerde gerçekleştirildi. 1400 W'da üretilen örnekler, 2000 W'ta üretilenlere göre daha yüksek ortalama sertlik ve daha düşük aşınma hacmi gösterdi. Protokol, lazer enerjisi yoğunluğunu güçlendirme tutumu, mikroyapı gelişimi ve tribolojik performans ile ilişkilendirmek için standart sistematik bir yaklaşım oluşturur.

Giriş

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Katkı üretimi, özelleştirilmiş mikroyapılara ve mekanik özelliklere sahip titanyum bazlı alaşımlar ve kompozitler oluşturmak için güçlü biryöntemdir 1,2. Lazerle metal biriktirme (LMD) ve seçici lazer metal biriktirme (SLMD), metal veya kompozit tozların lazerle üretilen bir eriyik havuzuna hassas şekilde teslim edilmesini ve katman katman üretim ve alt tabakaya bağlanmasını sağlayan yönlendirilmiş enerji biriktirme süreçleridir. Titanyum–6Alüminyum–4Vanadyum (TI6Al4V), yüksek özgül dayanıklılığı, korozyona dayanıklılığı ve biyouyumluluk 3–5 sayesinde havacılık, biyomedikal ve endüstriyel uygulamalarda en yaygın kullanılan titanyum alaşımlarından biriolmaya devam etmektedir. Ancak, olumlu hacim mekanik özelliklerine rağmen, TI6Al4V kayma temas koşullarında orta sertlik ve nispeten düşük aşınma direncisergiler 6,7.

Lazer metal biriktirme ve ilgili yönlü enerji biriktirme süreçleriyle yapılan önceki araştırmalar, lazer işlem parametrelerinin mikroyapı, faz oluşumu ve mekanik davranışı güçlü şekildeetkilediğini göstermiştir 8,9. Lazer yüzeymuamelesi 10, nitrizleme, kaplamalar ve geleneksel lazer kaplama 11,12,13,14,15,16 gibi yüzey mühendisliği stratejileri de yüzey sertliğini ve aşınma direncini artırmak için kullanılmıştır. Ancak, difüzyon tabanlı işlemler genellikle sınırlı taşıyıcı kapasiteye sahip ince, modifiye tabakalar üretirken, mekanik olarak bağlanmış kaplamalar yüksek temas gerilimleri altında çatlama veya delaminasyona karşı hassas olabilir. Ayrıca, birçok lazer işleme çalışması, lazer parametrelerini pekiştirme tutması, faz evrimi ve triboolojik yanıtla ilişkilendiren ayrıntılı prosedürel rehberlik sunmadan sertlik veya aşınma performansının arttığını bildirmektedir. Bu sınırlamalar, şiddetli sürtünme, tekrarlayan temas yüklemeleri veya aşındırıcı ortamlara maruz kalan bileşenlerde kullanımınısınırlar 17.

LMD, hammadde bileşiminde esneklik, yerel takviye ekleme ve gerçek zamanlı enerji girişi kontrolü gibi pudra yatağı sistemlerine göre avantajlar sunar; bu da onu işlevsel olarak değiştirilmiş yüzeyler ve metal matriskompozitleri oluşturmak için ideal kılar 18,19,20,21,22,23. Şekil 1, koaksiyel toz teslimatı, erime havuzu oluşumu, örtülü bölge, füzyon bölgesi ve ısıdan etkilenen bölgeyi %50 örtüşen izlerle gösteren lazer metal biriktirme (LMD) Süreç Genel Görünümünü göstermektedir. Burada sunulan protokol, Lazer Metal Biriktirme kullanarak modifiye titanyum matris kompozitlerinin üretilmesi için tekrarlanabilir bir yöntem sunarak ve lazer enerjisi girdisini mikrostruktural gelişim ve aşınma davranışıyla sistematik olarak ilişkilendirerek bu açığı kapatır. İş akışı, toz hazırlama, lazer biriktirme, mikroyapısal karakterizasyon, sertlik testi ve tribolojik değerlendirmeyi entegre eder. Biriktirme sırasında lazer gücünü kontrol ederek, yöntem erime havuzu dinamiklerini, seyreltme, takviye ayrışmasını ve yerinde faz oluşumunu ayarlamayı sağlar; bunlar birlikte sertlik ve aşınma performansını etkiler. Şekil 2, monolit TI6Al4V'degenellikle gözlemlenen baskın aşınma mekanizmalarını göstermekte olup, güçlendirilmiş sistemlerin değerlendirilmesi için bağlam sağlar.

Değiştirilmiş takviye stratejileri, birden fazla seramik fazın birleştirilmesiyle titanyum alaşımlarının mekanik ve triboolojik özelliklerini artırma konusundaumut vaat etmiştir 23,24,25. Bu protokolde, lazer metal biriktirme sırasında bor karbür (B₄C) ve bor nitrit (BN) takviye olarak kullanılmıştır. Bor karbid yüksek içsel sertlik sağlar ve lazer işleme sırasında in situ titanyum karbür (TiC) oluşumunu desteklerken, bor nitrit titanyum nitrür (TiN) oluşumuna katkıda bulunur ve kayma sırasında katı yağlamaetkileri verebilir. Nitrürasyon ve geleneksel kaplamalarla karşılaştırıldığında, mevcut lazer tabanlı yaklaşım, difüzyon sınırlı veya mekanik olarak yapışkan yüzey filmi yerine metallurjik olarak bağlanmış güçlendirilmiş bir tabaka üretir. Geleneksel kaplama süreçlerinin aksine, takviye entegrasyonu ve faz oluşumu yerinde gerçekleşir. ve lazer gücü ayarlanarak doğrudan kontrol edilebilir; böylece mikroyapısal evrim ve tribolojik yanıtın sistematik olarakdeğerlendirilmesine olanak tanır 28,29. Lazer gücü seçimi özellikle kritiktir; çünkü erime havuzu sıcaklığını, güçlendirme çözünürlüğünü, gözeneklilik oluşumunu ve kalıntı gerilimgelişimini yönetir 30,31. Bu takviyelerin eşzamanlı olarak kullanılması, biriktirilen kompozit katman32,33,34 içinde birleşik güçlendirme ve sürtünme modifikasyonunu mümkün kılar.

Bu protokolün genel amacı, araştırmacıların ve endüstrinin lazer metal biriktirme kullanarak modifiye edilmiş TI6Al4V matris kompozitleri üretmesini sağlamak ve lazer gücündeki kontrollü değişikliklerin mikroyapı, sertlik ve aşınma davranışını nasıl etkilediğini nicel olarak değerlendirmektir. Bu yöntem, havacılık bileşenleri, biyomedikal implantlar ve yüksek yüklü kayma sistemleri için titanyum alaşımlarının yüzey performansını artırmak isteyen araştırmacılar için uygundur; bu sistemler artırılmış sertlik ve aşınma direnci gerektirir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Malzeme Hazırlığı (Materyal Tablosu)

  1. TI6Al4V Substratları Hazırlayın
    1. TI6Al4V plakalarını 102 mm × 102 mm × 7 mm boyutlarında kesin, hassas aşındırıcı kesme makinesi kullanarak.
    2. Yüzey yüzeylerini, akan su altında 240, 400, 600 ve 800 kumlu silikon karbür (SiC) kağıtlarıyla ardışık olarak öğüterek oksitleri ve işleme izlerini çıkarır.
    3. Yüzey pürüzlülüğünü artırmak için yüzeyleri 0,4 MPa hızında 120 μm alümina parçacıklarıyla 60 saniye kumla püskürtün.
    4. Ultrasonlu çalkalama ile asetonla substratları 10 dakika boyunca temizleyin.
    5. Substratları sıkıştırılmış hava ile kurutun.
    6. Temizlenmiş substratları biriktirilene kadar bir kurutucuda sakla.
  2. Hibrit kompozit toz hazırla (Üç tozlu beslenme stratejisi)
    1. İstenilen ağırlık fraksiyonuna göre gazın atomizeTI 6Al4V tozu (15–53 μm), bor karbür (B₄C) tozu (5–20 μm) ve altıgen bor nitrür (BN) tozu (1–10 μm) tartın.
    2. Üçüncü hopper besleme sistemi takın.
    3. Karışımı kompozit tozu üç hopperli bir besleyici sistemine yükleyin.
    4. Biriktirme için toplam toz besleme hızını 10 g/dakika olarak ayarlayın.

2. Lazer metal biriktirme kullanarak bir kompozit üretin

DIKKAT: Lazerle metal biriktirme yüksek güçlü lazer radyasyonu ve erimiş metal kullanır. Operatörler lazer güvenlik gözlüğü ve koruyucu giysi takmak zorundadır. Sistemi kontrollü bir ortamda ve uygun havalandırmada çalıştırın.

  1. Lazer metal biriktirme sistemini yapılandırın
    1. Yüksek güçlü fiber lazer ve koaksiyel toz dağıtım nozulu ile donatılmış lazer metal biriktirme (LMD) sistemi kullanın.
    2. TI6Al4Valt tabakasını yapım platformuna güvenli bir şekilde monte edin.
    3. İşlem sırasında oksidasyonu önlemek için 15 L/dakika argon koruması oluşturun.
    4. Lazer nokta çapını 2,5 mm olarak ayarlayın.
    5. Tarama hızını 1.0 m/da'ya ayarlayın.
  2. Yatak kompozit katmanı
    1. Lazer gücünü 1400 W'a ayarlayın.
    2. Kompozit tozu üç hazneli koaksiyel besleyici aracılığıyla 10 g/dakika hızında teslim edin.
    3. Raylar arasında %50 örtüşme olan bir kaplama katmanı uygulayın.
    4. Depolama boyunca sürekli mesafe mesafesini ve tutarlı barut akışını koruyun.
    5. Bırakılan örneklerin sürekli argon koruması altında doğal olarak oda sıcaklığına soğumasına izin verin.

3. Metallografik örnekler hazırlayın

DIKKAT: Hidroflorik asit (HF) son derece aşındırıcı ve toksiktir, ayrıca HF içeren tüm atıklar kurumsal tehlikeli kimyasal güvenlik protokollerine uygun olarak nötralize edilip bertaraf edilmelidir.

  1. Tüm gravür işlemlerini sertifikalı kimyasal bir duman davlumbazında yapın.
    1. Kullanım sırasında asite dirençli eldivenler, yüz kalkanı ve laboratuvar önlüğü takın.
    2. Parlatılmış örneği reaktife 10–15 saniye batırın.
    3. Hemen damıtılmış suyla durulayın.
    4. Sıcak havayla kurut.
  2. Bölüm ve montaj örnekleri
    1. Üretilen örnekler, kaplama yönüne dik olarak hassas kesici kullanılarak kesin.
    2. Bölümleri iletken montaj reçinesine monte edin.
  3. Örnekleri öğüt ve parlat
    1. Monte edilen örnekleri ardışık olarak 240, 400, 600, 800 ve 1200 grit SiC kağıtlarıyla öğütün.
    2. Örnekleri 6 μm, 3 μm ve 1 μm elmas süspansiyonları kullanarak parlatın.
    3. Parlatılmış örnekleri etanol ile durulayın.
    4. Numuneleri sıcak havayla kurutun.
  4. Aşındırma örnekleri
    1. Kroll reaktifini 2 mL hidroflorik asit, 6 mL nitrik asit ve 92 mL damıtılmış su karıştırarak hazırlayın.

4. Mikrostruktural ve faz karakterizasyonu gerçekleştirin

  1. Optik mikroskopi yapın.
    1. Kazıma örnekleri optik mikroskopla inceleyin.
    2. Kaplama bölgesini, füzyon bölgesini ve ısıdan etkilenen bölgeyi belirleyin.
  2. Taramalı elektron mikroskopisi (SEM) yapın
    1. Tarama elektron mikroskobu 15–20 kV hızlandırıcı voltajda çalıştırın.
    2. Güçlendirme dağılımı, arayüz bağlanması ve mikrostruktural özellikleri analiz edin.
  3. X-ışını kırınımı (XRD) geçirin
    1. Cu-Kα radyasyonu kullanarak XRD yapın (λ = 1.5406 Å).
    2. 20°–90° aralığında 2θ aralığında tarama ve 0.02° adım boyutu var.
    3. Standart kırınım veritabanları kullanarak aşamaları belirleyin.

5. Mikro sertliği ölç

  1. Test öncesi Vickers mikrosertlik testerini kalibre edin.
  2. 15 saniye boyunca uygulanan 500 g yük kullanarak Vickers sertlik testi yapın. Kaplama kesit boyunca beş eşit mesafeli noktada ölçün.
  3. Kaplama merkez hattı boyunca en az beş girinti yapın.
  4. Bitişik girintiler arasındaki girinti çaprazının üç katı minimum aralık kalın.
  5. Ortalama sertlik değerini hesaplayın ve raporlayın.

6. Kuru kayma aşınma testi yapın

  1. Geri gidişli bir disk üzerinde top-tribometre kullanın.
  2. 6 mm çapında tungsten karbid karşı gövde seçin.
  3. Normal bir yükü 15 N uygula.
  4. Kayma hızını 0.1 m/s olarak ayarlayın.
  5. Aşınma izi yarıçapını 5 mm olarak koruyun.
  6. Testi, kuru koşullarda oda sıcaklığında toplam 1000 m kayma mesafesi için gerçekleştirin.
  7. Test sırasında sürtünme katsayısını sürekli kaydedin.
  8. SEM ve yüzey profilometrisi kullanarak aşınma pist boyutlarını ölçün.
  9. Aşınma hacmi ve aşınma oranını geometrik ilişkilerle hesaplayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Mikrostruktural karakterizasyon
Lazer metal biriktirme, hem 1400 W hem de 2000 W gücünde TI6Al4Valt tabakalarına metallurjik olarak bağlanmış sürekli kaplama katmanları üretmiştir. Şekil 3 , 2000 W'da üretilen hibrit TI6Al4V+ B₄C + BN kompozitinin temsilli bir SEM mikrografını göstermektedir. Belirgin kaplama, füzyon ve ısıdan etkilenen bölgeler (HAZ) gözlemlenmiştir. HAZ, asik marensitik yapıla...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, bor karbür ve bor nitritle güçlendirilmiş modifiye TI6Al4Vkompozitlerinde lazer gücünün mikroyapı, faz oluşumu, sertlik ve aşınma performansı üzerindeki etkisini göstermektedir. 1400 W'ta üretilen örnek, ortalama sertlik süresi 572.0 ± SDHV 0.5 (n = 5) olarak gösterilirken, 2000 W'ta 538.2 ± SD HV0.5 (n = 5) sertlik gösterdi ve bu da düşük lazer gücünde yaklaşık %6 sertlik artışına karşılık geliyordu. Her iki güçlendirilmiş kaplama...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların bu çalışmayla ilgili çıkar çatışması yoktur ve herhangi bir yapay zeka yazım aracı kullanmamıştır.

Teşekkürler

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, Durban Teknoloji Üniversitesi'nin desteğini minnettarlıkla takdir ediyor.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Ti-6Al-4V Alaşımı (Substrat)Ti– 6 %0 Al– 4 vt.% VPlaka (102 ve Times; 102 ve 7 mm)Lazerle metal biriktirme için temel alt tabaka
Ti-6Al-4V TozuGaz-atomize Ti– 6Al– 4V15– 53 µ m tozuKompozit kaplama için matris malzemesi
Bor Karbid (B4C)B4C seramik5– 20 µ m tozuBirincil sert takviye; Sertliği ve aşınma direncini artırır
Altıgenal Bor Nitrid (BN)h-BN seramik1– 10 µ m tozuİkincil takviye; Tane arinçlığı ve aşınma azaltma
Kompozit Toz Karışımı3.8 wt.% Ti-6Al-4V + 0.1 wt.% B4C + 0.1 wt.% BNHomojen şekilde karıştırılmış tozHibrit TI6Al4V matris kompozit için hammadde
Kalkan / Taşıyıcı GazArgon (%99,99 saflık)GazLazer biriktirme sırasında oksidasyonu önler
Karşı gövde MalzemesiTungsten Karbid (WC)6 mm çapında topKuru kayma aşınma testleri için karşı yüzey
Aşındırıcı MedyaSilikon Karbid (SiC)240– 1200 grit kağıtlarÖğütme ve yüzey hazırlığı
Kum püskürtme MedyasıAlümina (Al2O3)~120 & mikro; m parçacıklarıBiriktirme öncesi yüzey pürtlenmesi
Süreç Kontrol AjanıEtanolSıvıTop frezeleme sırasında toz birikmesini önler
EtchantKroll' s Reaktif (HF + HNO3 + H2O)Kimyasal çözeltiMetallografik analiz için mikroyapıyı ortaya çıkarır

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Titanyum Matrisli KompozitlerSeramik TakviyeBor Karb rBor Nitr rY nlendirilmi Enerji BiriktirmeMikro sertlik TestiA nma DirenciMikro yap sal Evrim
Video yakında

İlgili makaleler