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Accès ouvert déclaré 2025 article

Designing an Additively Manufactured Ti-Al-Fe Alloy with a Wide Process Window

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

To develop a cost-effective titanium alloy tailored for laser powder bed fusion (LPBF), a novel Ti-5.2Al-5Fe (wt.%) dual-phase alloy was designed and fabricated in this study. The composition was optimized for low density (4.4 g/cm3), high yield strength (1052 MPa), and suitable β-phase stability ([Mo]eq = 9.3%). The alloy demonstrated excellent formability, achieving high densification (porosity ≤ 2%) and hardness (>400 HV) over a wide volumetric energy density range (48–204 J/mm3). The Al element inhibited balling by improving melt pool wettability, while the Fe element synergistically promoted densification by lowering the liquidus temperature. The as-built microstructure comprised α and β phases, with the α-phase content increasing significantly from 25.4% to 60.8% with higher energy density. While all samples exhibited high tensile strength (>1290 MPa), ductility was limited (<2.6%). EBSD analysis identified the α-phase as the primary carrier of micro-residual stress, with a high density of “zero-solution” points, low-angle grain boundaries, and KAM values. This indicates severe stress concentration from rapid solidification and phase transformation, elucidating the fundamental reason for the low ductility. This study provides systematic insights from composition design to microscopic mechanisms for designing LPBF-dedicated titanium alloys with a wide process window.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Designing an Additively Manufactured Ti-Al-Fe Alloy with a Wide Process Window
Date Crossref
31/10/2025
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Additive Manufacturing Materials and ProcessesTitanium Alloys Microstructure and PropertiesHigh Entropy Alloys Studies

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