Propiedades mecánicas del acero inoxidable 17-4 PH fabricado por fabricación aditiva de difusión atómica
Autores: Basak, Animesh Kumar; Sali, Jasim Mohammed; Pramanik, Alokesh
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Propiedades mecánicas del acero inoxidable 17-4 PH fabricado por fabricación aditiva de difusión atómica
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Difusión atómica
Fabricación aditiva
Tipo de relleno
Grosor de la capa exterior
Resistencia a la tracción última
Precisión dimensional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva por difusión atómica (ADAM) es un proceso especializado de fabricación aditiva de metales (MAM) basado en la extrusión, donde se producen piezas metálicas a través de un proceso de tres etapas: impresión, descomposición y sinterización. Varios hechos científicos, como el error dimensional, la calidad de la superficie, el comportamiento a tracción y la estructura interna de este proceso para materiales específicos en ciertas condiciones, no están bien explicados en la literatura existente. Para abordar estos problemas, el presente manuscrito investiga el efecto del tipo de relleno y el grosor de la capa en aceros inoxidables 17-4 endurecidos por precipitación (PH) sobre la precisión dimensional, la rugosidad de la superficie y las propiedades mecánicas de las muestras impresas. Se encontró que la resistencia (máxima resistencia a la tracción de hasta 1049.1 MPa) y la dureza (290 HRB) de las muestras dependen principalmente del grosor de la capa, mientras que el tipo de relleno juega un papel relativamente menor. El principio de difusión atómica puede ser la razón detrás de este patrón, ya que un aumento en el grosor de la capa es esencialmente un aumento en la densidad del material depositado durante la impresión, lo que permite una mayor fusión durante la sinterización y, por lo tanto, aumenta su resistencia. Los dos tipos de relleno diferentes (triangular y giroidal) contribuyen a cambios mínimos, aunque debe señalarse que las muestras triangulares mostraron una mayor resistencia a la tracción, mientras que el giroidal tuvo una elongación ligeramente mayor al romperse. La precisión dimensional y la rugosidad de la superficie de todas las muestras se mantienen razonablemente consistentes. La sección transversal de las muestras sometidas a prueba de tracción reveló poros significativos en la microestructura que podrían contribuir a una reducción en las propiedades mecánicas de las muestras.
Descripción
La fabricación aditiva por difusión atómica (ADAM) es un proceso especializado de fabricación aditiva de metales (MAM) basado en la extrusión, donde se producen piezas metálicas a través de un proceso de tres etapas: impresión, descomposición y sinterización. Varios hechos científicos, como el error dimensional, la calidad de la superficie, el comportamiento a tracción y la estructura interna de este proceso para materiales específicos en ciertas condiciones, no están bien explicados en la literatura existente. Para abordar estos problemas, el presente manuscrito investiga el efecto del tipo de relleno y el grosor de la capa en aceros inoxidables 17-4 endurecidos por precipitación (PH) sobre la precisión dimensional, la rugosidad de la superficie y las propiedades mecánicas de las muestras impresas. Se encontró que la resistencia (máxima resistencia a la tracción de hasta 1049.1 MPa) y la dureza (290 HRB) de las muestras dependen principalmente del grosor de la capa, mientras que el tipo de relleno juega un papel relativamente menor. El principio de difusión atómica puede ser la razón detrás de este patrón, ya que un aumento en el grosor de la capa es esencialmente un aumento en la densidad del material depositado durante la impresión, lo que permite una mayor fusión durante la sinterización y, por lo tanto, aumenta su resistencia. Los dos tipos de relleno diferentes (triangular y giroidal) contribuyen a cambios mínimos, aunque debe señalarse que las muestras triangulares mostraron una mayor resistencia a la tracción, mientras que el giroidal tuvo una elongación ligeramente mayor al romperse. La precisión dimensional y la rugosidad de la superficie de todas las muestras se mantienen razonablemente consistentes. La sección transversal de las muestras sometidas a prueba de tracción reveló poros significativos en la microestructura que podrían contribuir a una reducción en las propiedades mecánicas de las muestras.