添加剤製造されたTi3Al2V合金の疲労挙動

本研究では、添加剤製造されたTi3Al2Vの引張、圧縮、および疲労挙動をビルドオリエンテーションの関数として測定しました。Ti3Al2V合金は、商業的に純粋なチタン（CpTi）とTi6Al4Vを1:1の重量比で混合して準備されました。レーザーパウダーベッド融合（L-PBF）に基づく添加剤製造（AM）技術を使用して試料を製作しました。引張試験の結果、Ti3Al2Vの引張強度は989 ± 8 MPaでした。Ti6Al4V 90°オリエンテーションの試料は圧縮降伏強度が1178 ± 33 MPaであり、Ti3Al2V 90°オリエンテーションの試料は968 ± 24 MPaでした。異方性を考慮してビルドオリエンテーションを変更すると、Ti32-45°およびTi32-0°はそれぞれ1071 ± 16および1051 ± 18 MPaの類似した圧縮降伏強度を示し、Ti32-90°よりも高かったです。疲労負荷試験では、Ti6Al4Vの耐久限界（1000万サイクル）が250 MPa、90°オリエンテーションで製造されたTi3Al2Vは219 MPaでした。ビルドオリエンテーションの影響は疲労負荷の下で顕著でした。45°で製造されたTi3Al2Vは387.5 MPaの耐久限界を示し、0°は512 MPaを示しました；耐久限界が2倍以上の増加が観察されました。我々の結果は、特に荷重支持アプリケーションにおいて、Ti6Al4V合金の代わりに整形外科デバイス用のTi3Al2V合金の可能性を示しています。