लैजर एडिटिव मैन्युफैक्चर किए गए Ti6Al4V मिश्र धातु के बिल्ड दिशा-निर्भर रैचेटिंग-थकान अंतःक्रिया का निर्माण

सारांश: एडिटिव मैन्युफैक्चर किए गए धात्विक पदार्थों की सूक्षम संरचनात्मक विशेषताएँ और निर्माण दोष आमतौर पर असमानता प्रदर्शित करते हैं, जिससे विकृति व्यवहार और यांत्रिक गुण बिल्ड दिशा पर निर्भर होते हैं। इस अध्ययन में लैजर पाउडर बेड फ्यूज़न (L-PBF) प्रौद्योगिकी का उपयोग करके Ti6Al4V टाइटेनियम मिश्र धातु के नमूने खड़ी और क्षैतिज रूप से बनाए गए। उन नमूनों पर मोनो्टोनिक टेंसाइल परीक्षण, सममित स्ट्रेन-नियंत्रित निम्न-चक्र थकान परीक्षण, और विषम तनाव-नियंत्रित रैचेटिंग-थकान अंतःक्रिया परीक्षण किए गए, जिनकी बिल्ड दिशा खड़ी और क्षैतिज थी। विश्लेषण से पता चलता है कि खड़ी बिल्ड दिशा वाले नमूने, उनकी उच्च उत्पत्ति तनाव के कारण, समान स्ट्रेन आयामों और तनाव स्तरों पर क्रमशः उच्च तनाव आयाम और कम रैचेटिंग स्ट्रेन प्रदर्शित करते हैं। खड़ी बिल्ड किए गए नमूनों की थकान जीवन क्षैतिज बिल्ड की तुलना में श्रेष्ठ है। फ्रैक्टोग्राफिक विश्लेषण में क्षैतिज बिल्ड किए गए नमूनों में सभी तनाव स्तरों पर कई क्रैक प्रारंभ स्थल दिखाई देते हैं, जबकि खड़ी बिल्ड के नमूनों में उच्च तनाव स्तरों पर एकल क्रैक प्रारंभ स्थल देखा गया है। इसके अलावा, तनाव स्तर बढ़ने पर रैचेटिंग स्ट्रेन और उसके विकास दर दोनों बढ़ते हैं, जिससे थकान जीवन कम होता है और क्रैक प्रारंभ और स्थिर प्रवर्धन क्षेत्रों का अनुपात घटता है। यह दर्शाता है कि उच्च तनाव स्तरों पर, नमूने मुख्यतः रैचेटिंग-प्रेरित विफलता मोड प्रदर्शित करते हैं।