Show simple item record

dc.contributor.advisorSørby, Knut
dc.contributor.authorNes, Endre Verlo
dc.date.accessioned2021-09-24T18:23:37Z
dc.date.available2021-09-24T18:23:37Z
dc.date.issued2021
dc.identifierno.ntnu:inspera:68457922:6599691
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2781759
dc.description.abstractDe fleste publiserte forskningsartiklene om PBF-LB/M som omhandler effekten av bygningsorienteringer, fokuserer på forskjellen mellom horisontale (0◦) og vertikale (90◦ ) bygningsorienteringer. I denne oppgaven ble det utført en studie med syv bygningsorienteringer. Dette ble gjort for å undersøke effekten av ulike bygningsorienteringer på de mekaniske egenskapene til Ti6Al4V bygget med PBF-LB/M. Det ble bygget testeksemplarer i de følgende orienteringene; 0◦, 15◦, 30◦, 45◦, 60◦, 75◦ og 90◦. Totalt 28 prøver ble testet, fordelt på to sett med strekkprøver og to sett Charpy-prøver. Alle strekkprøvene ble maskinert etter PBF-LB/M produksjonen. Av Charpy-prøvene beholdt ett sett den PBF-LB/M produserte overflaten og ett sett ble maskinert. Alle prøvene ble varmebehandlet ved 850◦C for å forbedre de mekaniske egenskapene. For å undersøke bruddoverflaten ble det utført SEM. Testresultatene fra strekkprøvene viste isotropi for flytegrense, strekkfasthet og elastisitetsmodul. Bruddforlengelsen var anisotropisk og viste en trend, men statistisk kunne ikke forskjellene skilles. Skårslagprøving viste en lignende anisotropisk trend i absorbert energi som den funnet i bruddforlengelsen. Lignende trender ble ikke funnet beskrevet i publisert forskningslitteratur. Som ledd i å forklare de observerte resultatene ble forskningslitteratur med fokus på porer, mikrostruktur og smeltebadgrenser gjennomgått. Det ble funnet få porer på bruddflatene og disse var hovedsakelig sfæriske. Det ble ikke funnet lange porer som skyldes utilstrekkelig smelting. Effekten av porene på de mekaniske egenskapene med hensyn til bygningsorientering var ubetydelige. Basert på litteratur er det sannsynlig at smeltebadgrenser og avlange β-korn utgjør en avgjørende faktor i de observerte anisotropiske trendene i bruddforlengelse og slagfasthet. Eksperimentene utført, sammen med publisert litteratur, var ikke nok til å forklare de observerte trendene. Det konkluderes derfor med at det behøves mer forskning på dette feltet.
dc.description.abstractMost published literature on testing the effect of build orientations with PBF-LB/M, focus on the difference between horizontal (0◦) and vertical (90◦) orientations. In this thesis a study with seven build orientations was performed. This was to investigate the effect of different build orientations on mechanical properties of Ti6Al4V built with PBF-LB/M. There were printed specimens in 0◦, 15◦, 30◦, 45◦, 60◦, 75◦ and 90◦ orientations. Two sets of tensile specimens and two sets of Charpy specimens were tested, with a total of 28 specimens. All the tensile tests were machined after printing. Of the Charpy specimens one set was left with an as-built surface and one set was machined. All specimens were heat treated at 850◦C to improve mechanical properties. To investigate the fracture surface, SEM was performed. Test results of tensile specimens showed isotropic yield strength, UTS and elastic modulus with respect to build orientations. The elongation was anisotropic and showed a trend, but statistically the differences could not be differentiated. A similar trend was found in absorbed energy in the Charpy specimens. These trends were not found described in published literature. Literature on pores, microstructure and Melt Pool Boundaries (MPBs) was investigated to explain the obtained results. Few pores were found on the fracture surfaces. These were mostly spherical and there were no elongated pores due to insufficient melting. The impact of pores on the mechanical properties with respect to build orientation, was found to be insignificant. Based on previous research it is likely that MPBs and columnar prior β-grains are not a deciding factor in the trends observed. The trends observed in elongation and impact toughness could not be explained by the experiments performed and published research. It was therefore concluded that more research is needed.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleEffect of building orientation on mechanical properties of Ti6Al4V produced with powder bed fusion (PBF-LB/M)
dc.typeMaster thesis


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record