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Erschienen in: Journal of Materials Science 21/2022

08.03.2022 | Metal Additive Manufacturing

Fatigue properties of selective laser melted Ti-6Al-4V alloy subjected to laser shock processing

verfasst von: Ruyi Xin, Liang Lan, Chengyan Bai, Shuang Gao, Bo He, Jiang Wang

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 21/2022

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Abstract

As a superior surface treatment technology, laser shock processing (LSP) is of great value for improving the fatigue performance of additively manufactured metallic components. In this article, the effects of LSP on the microstructure and fatigue performance of selective laser melted (SLM) Ti-6Al-4V alloy were investigated. The microstructure, microhardness, high-cycle fatigue performance, and fatigue fracture morphology of SLM-built Ti-6Al-4V samples before and after LSP were characterized. The microstructure features of SLM samples before and after LSP during cyclic loading were examined with a transmission electron microscope (TEM). The results indicate that the fatigue strength of SLM samples increases by 12.5%, and the α' phase undergoes grain refinement after LSP. The microhardness of LSP-treated samples increased by 8%, and a hardened layer with a thickness of 500 μm was formed. TEM analysis suggests the formation of highly dense dislocations, dislocation networks, and substructures in LSP-treated samples during cyclic deformation. The cyclic deformation after LSP promotes the rearrangement of dislocations and the formation of subgrain boundaries. The grain refinement of the α' phase, deformed substructures, and gradient compressive residual stress layer after LSP enhanced the fatigue strength.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Fatigue properties of selective laser melted Ti-6Al-4V alloy subjected to laser shock processing
verfasst von
Ruyi Xin
Liang Lan
Chengyan Bai
Shuang Gao
Bo He
Jiang Wang
Publikationsdatum
08.03.2022
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 21/2022
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-022-07019-9

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