Vlastnosti implantátů ze slitiny Ti6Al4V připravených selektivním laserovým tavením

Kamila Dostálová

Master's thesis

Properties of implants prepared of Ti6Al4V alloy by selective laser melting

Anotácia:

Teoretická část práce se zabývá problematikou aplikace selektivního laserového tavení na slitinu Ti-6Al-4V. Byl analyzován důsledek různých parametrů výroby a jejich vliv na kvalitu výsledné komponenty. Kvalita výsledné komponenty je v práci posuzována obsahem pórovitosti, mechanickými vlastnostmi a vzniklou mikrostrukturou. Experimentální část se pak zaměřuje na tahové zkoušky slitiny Ti-6Al-4V provedených ve dvou sériích (konvenčně vykovaných a vyrobených právě selektivním laserovým tavením). Vzorky po tahové zkoušce byly podrobeny sledování lomového povrchu, pórovitosti a rozboru mikrostruktury a tyto výsledky jsou v závěru práce porovnány pro oba druhy výroby. Vzorky po výrobě metodou selektivního laserového tavení vykazovaly vyšší hodnoty mechanických vlastností než konvenčně vyrobená slitina. Lomový charakter vzorků po selektivním laserovém tavení byl spíše křehký s lokální houževnatostí. Mikrostruktura komponent po selektivním laserovém tavení byla téměř α´ martenzitická, což je odůvodněním vyšších hodnot mechanických vlastností, oproti konvenčně připravené slitině, jejíž mikrostruktura je bimodální α+β.

Abstract:

In the theoretical part of this work the problem about the aplication of selective laser melting for titanium alloy Ti-6AI-4V was analyzed. The way particular parameters influence the proccess and the quality of the final product was discussed. The quality of the final product in this work was measured by the amount of residual porosity, mechanical properties and resulting microstructure. The experimental part focused on the tensile tests of alloy made in two series (conventionally forged and produced by selective laser melting). Samples after tensile tests were subjected to fractography, amount of porosity and microstructure analysis and these results were compared afterwards. After selective laser melting the samples had better mechanical properties than conventionally made alloy. Character of fracture surfaced after selective laser melting was more brittle with local toughness behavior. The microstructure of the components after selective laser melting was almost α´ martensitic, and that is the reason for higher values of mechanical properties compared to the conventionally prepared alloy, whose microstructure is bimodal α+β.

Kľúčové slová

Ti-6Al-4V, selektivní laserové tavení, tahové zkoušky, fraktografie, mikrostruktura, martenzit, pórovitost.

Keywords

Ti-6Al-4V, selective laser melting, tensile tests, fractography, microstructure, martensite, porosity.

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 5. 2019
• Vedúci: Monika Losertová
• Oponent: Jaromír Drápala

VŠB - Technical University of Ostrava

Fakulta materiálově-technologická

Master programme / odbor:
Materiálové inženýrství / Biomechanické inženýrství