レーザー粉末床融合法で製造されたTi-6Al-4V材料のプロセス-構造-特性関係のデータセット

Dataset of process-structure-property feature relationship for laser powder bed fusion additive manufactured Ti-6Al-4V material.

抄録

レーザー粉末床融合法（L-PBF）を用いて付加製造されたTi-6Al-4V材の加工、構造、特性について、加工パラメータの組み合わせの範囲について報告する。加工面では、レーザー出力とレーザー走査速度を広範囲に変化させ、緻密な加工空間と、L-PBF中に発生しうるキーホール、融合不足、ビードアップ欠陥が発生しやすい領域を調査した。気孔率の測定にはアルキメデス測定、気孔径、気孔形態、気孔率の定量化にはX線コンピュータトモグラフィー（XCT）、そして最後に先行β粒特性の定量化には光学顕微鏡が用いられた。各処理パラメータセットにおける平均気孔径と形状、気孔率、先行粒径とアスペクト比、表面粗さについて報告する。一軸引張試験と微小硬度測定を行い、弾性率、降伏強度、極限引張強度、ネッキングまでの伸び、破断までの伸び、ビッカース微小硬度について報告する。

The processing, structure, and property features for Ti-6Al-4V additively manufactured using laser powder bed fusion (L-PBF) over a range of processing parameter combinations are reported. In terms of processing, laser power and laser scanning speed were varied over a wide range, to investigate dense processing space as well as regimes likely to result in keyhole, lack of fusion, and beading up defects, which can occur during L-PBF. Archimedes measurements were used to measure porosity, while X-ray computed tomography (XCT) was used to quantify pore sizes, pore morphologies, and overall porosity, and finally, optical microscopy was used to quantify prior-β grain characteristics. Average pore size and shape, porosity, prior- grain size and aspect ratio, and surface roughness for each processing parameter set are reported. Uniaxial tension tests and microhardness measurements were performed, with elastic modulus, yield strength, ultimate tensile strength, elongation to necking, elongation to fracture, and Vickers microhardness reported.