Estableciendo relaciones de esfuerzo de flujo y elongación como función de las características microestructurales de la aleación Ti6Al4V procesada mediante SLM
Autores: Akram, Javed; Pal, Deepankar; Stucker, Brent
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Estableciendo relaciones de esfuerzo de flujo y elongación como función de las características microestructurales de la aleación Ti6Al4V procesada mediante SLM
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Fusión selectiva por láser
Características microestructurales
Propiedades mecánicas
Piezas impresas por SLM
Aleación Ti6Al4V
Anisotropía
Licencia
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Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La fusión selectiva por láser (SLM) es una tecnología atractiva para fabricar piezas metálicas complejas con un número reducido de pasos de procesamiento en comparación con las tecnologías de fabricación tradicionales. El principal desafío en su adopción es la variabilidad en las propiedades mecánicas producidas a través de este proceso. El control y la comprensión de las características microestructurales afectadas por el proceso SLM son clave para lograr propiedades mecánicas deseables. Se han publicado numerosos estudios relacionados con la microestructura y las propiedades mecánicas de las piezas impresas por SLM; sin embargo, pocos de ellos han reportado la relación completa entre proceso, estructura y propiedad. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo presentar de manera integral la información microestructural disponible sobre la aleación Ti6Al4V procesada por SLM. Además, se han establecido sus efectos sobre la magnitud y la anisotropía de las propiedades mecánicas resultantes, como la resistencia al rendimiento y la elongación. Se establece una relación de Hall-Petch entre el tamaño de las láminas alfa y la magnitud de la resistencia al rendimiento para las muestras construidas, tratadas térmicamente, transversales y longitudinales. La anisotropía en el esfuerzo de fluencia se establece utilizando el tamaño de las láminas alfa y la orientación de los granos beta previos. Se identificó que el porcentaje de elongación se ve afectado tanto por el tamaño de las láminas alfa como por el grosor de la capa de polvo, debido a su correlación con el tamaño de los granos columnares beta previos. Se estableció una relación lineal entre el porcentaje de elongación y el tamaño combinado de las láminas alfa y el grosor de la capa de polvo utilizando la regla de mezclas.
Descripción
La fusión selectiva por láser (SLM) es una tecnología atractiva para fabricar piezas metálicas complejas con un número reducido de pasos de procesamiento en comparación con las tecnologías de fabricación tradicionales. El principal desafío en su adopción es la variabilidad en las propiedades mecánicas producidas a través de este proceso. El control y la comprensión de las características microestructurales afectadas por el proceso SLM son clave para lograr propiedades mecánicas deseables. Se han publicado numerosos estudios relacionados con la microestructura y las propiedades mecánicas de las piezas impresas por SLM; sin embargo, pocos de ellos han reportado la relación completa entre proceso, estructura y propiedad. Por lo tanto, el presente estudio tiene como objetivo presentar de manera integral la información microestructural disponible sobre la aleación Ti6Al4V procesada por SLM. Además, se han establecido sus efectos sobre la magnitud y la anisotropía de las propiedades mecánicas resultantes, como la resistencia al rendimiento y la elongación. Se establece una relación de Hall-Petch entre el tamaño de las láminas alfa y la magnitud de la resistencia al rendimiento para las muestras construidas, tratadas térmicamente, transversales y longitudinales. La anisotropía en el esfuerzo de fluencia se establece utilizando el tamaño de las láminas alfa y la orientación de los granos beta previos. Se identificó que el porcentaje de elongación se ve afectado tanto por el tamaño de las láminas alfa como por el grosor de la capa de polvo, debido a su correlación con el tamaño de los granos columnares beta previos. Se estableció una relación lineal entre el porcentaje de elongación y el tamaño combinado de las láminas alfa y el grosor de la capa de polvo utilizando la regla de mezclas.