Microestructuras y Comportamientos de Tensión a Alta Temperatura de Aleación Al-Mn-Sc Fabricada por Fusión de Lecho de Polvo Láser
Autores: Yan, Yuqing; Lu, Chengqi; Chen, Zhenyu; Zhuo, Yuhao; Wang, Chuanyang; Jia, Qingbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Inocula
Aleaciones de aluminio
Fusión por lecho de polvo láser
Microestructura
Propiedades mecánicas
Aplicaciones a alta temperatura
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La introducción de inoculantes de Sc/Zr en aleaciones de aluminio (Al) para la fusión por lecho de polvo láser (LPBF) proporciona numerosos beneficios, incluyendo la mejora de la procesabilidad láser, el control de la microestructura de solidificación y la mejora de las propiedades mecánicas. Aunque se han realizado grandes esfuerzos para adaptar la microestructura y las propiedades mecánicas a temperatura ambiente mediante la optimización de los parámetros del proceso, los posibles roles de las aleaciones de Al modificadas con inoculantes de Sc/Zr para aplicaciones a alta temperatura aún estaban poco explorados. En este estudio, se evaluaron sistemáticamente la estabilidad microestructural y los comportamientos de tracción a alta temperatura de la aleación Al-Mn-Sc procesada por LPBF. La aleación demostró una alta estabilidad microestructural después de tratamientos térmicos y pruebas de tracción a alta temperatura de hasta 573 K. La temperatura de prueba de tracción aplicada y la tasa de deformación tuvieron influencias significativas en las propiedades de tracción a alta temperatura y los comportamientos de deformación. Se observaron comportamientos inusuales de fragilización a temperatura intermedia (también conocido como caída de ductilidad) y caída de rendimiento bajo ciertos regímenes de temperatura de prueba y tasa de deformación, y se elucidaron en detalle los mecanismos de deformación subyacentes. Se espera que el presente estudio arroje luz sobre el desarrollo futuro de aleaciones de Al de alto rendimiento y alta temperatura para el proceso LPBF.
Descripción
La introducción de inoculantes de Sc/Zr en aleaciones de aluminio (Al) para la fusión por lecho de polvo láser (LPBF) proporciona numerosos beneficios, incluyendo la mejora de la procesabilidad láser, el control de la microestructura de solidificación y la mejora de las propiedades mecánicas. Aunque se han realizado grandes esfuerzos para adaptar la microestructura y las propiedades mecánicas a temperatura ambiente mediante la optimización de los parámetros del proceso, los posibles roles de las aleaciones de Al modificadas con inoculantes de Sc/Zr para aplicaciones a alta temperatura aún estaban poco explorados. En este estudio, se evaluaron sistemáticamente la estabilidad microestructural y los comportamientos de tracción a alta temperatura de la aleación Al-Mn-Sc procesada por LPBF. La aleación demostró una alta estabilidad microestructural después de tratamientos térmicos y pruebas de tracción a alta temperatura de hasta 573 K. La temperatura de prueba de tracción aplicada y la tasa de deformación tuvieron influencias significativas en las propiedades de tracción a alta temperatura y los comportamientos de deformación. Se observaron comportamientos inusuales de fragilización a temperatura intermedia (también conocido como caída de ductilidad) y caída de rendimiento bajo ciertos regímenes de temperatura de prueba y tasa de deformación, y se elucidaron en detalle los mecanismos de deformación subyacentes. Se espera que el presente estudio arroje luz sobre el desarrollo futuro de aleaciones de Al de alto rendimiento y alta temperatura para el proceso LPBF.