Microestructura y Propiedades Mecánicas de la Aleación Al-Cu-Mg Fabricada por Fabricación Aditiva de Arco CMT de Doble Alambre
Autores: Fan, Siyue; Guo, Xinpeng; Tang, Yan; Guo, Xuming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aleación al-cu-mg
Fabricación aditiva por arco y alambre
Tratamiento térmico t6
Análisis de microestructura
Propiedades mecánicas
Distribución de la segunda fase
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La alta sensibilidad a la fisuración de la aleación Al-Cu-Mg limita su aplicación en la fabricación aditiva por arco y alambre (WAAM). En este trabajo, se aplicó un sistema de fabricación aditiva por arco de transferencia de metal en frío (CMT) de doble alambre. Se seleccionaron los alambres ER2319 y ER5183 como materias primas y se fabricó un nuevo tipo de aleación Al-Cu-Mg de alta resistencia y sin fisuras. Se realizó un tratamiento térmico T6 (solución y envejecimiento artificial) para mejorar aún más las propiedades mecánicas. La microestructura, la segunda fase, la distribución de los principales elementos de la aleación y la morfología de fractura de las aleaciones Al-Cu-Mg en condiciones tanto de depósito como tratadas térmicamente T6 se analizaron mediante micrografías ópticas (OM), difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), respectivamente. Se probaron la microdureza y las propiedades de tracción de la aleación Al-Cu-Mg de WAAM en condiciones tanto de depósito como tratadas térmicamente T6. Los resultados demostraron que la microestructura de la aleación Al-Cu-Mg depositada estaba compuesta por granos columnares de forma de varilla corta, granos equiaxiales en la región inter-capa y granos equiaxiales gruesos en la región interna; la mayoría de las segundas fases estaban distribuidas de manera continua a lo largo de los límites de grano. Después del tratamiento térmico T6, los granos de alfa(Al) se volvieron más gruesos, la mayoría de las segundas fases se disolvieron y los elementos Cu y Mg se distribuyeron homogéneamente en la matriz de aluminio. La microdureza y la resistencia mejoraron significativamente, pero la elongación se redujo.
Descripción
La alta sensibilidad a la fisuración de la aleación Al-Cu-Mg limita su aplicación en la fabricación aditiva por arco y alambre (WAAM). En este trabajo, se aplicó un sistema de fabricación aditiva por arco de transferencia de metal en frío (CMT) de doble alambre. Se seleccionaron los alambres ER2319 y ER5183 como materias primas y se fabricó un nuevo tipo de aleación Al-Cu-Mg de alta resistencia y sin fisuras. Se realizó un tratamiento térmico T6 (solución y envejecimiento artificial) para mejorar aún más las propiedades mecánicas. La microestructura, la segunda fase, la distribución de los principales elementos de la aleación y la morfología de fractura de las aleaciones Al-Cu-Mg en condiciones tanto de depósito como tratadas térmicamente T6 se analizaron mediante micrografías ópticas (OM), difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM), respectivamente. Se probaron la microdureza y las propiedades de tracción de la aleación Al-Cu-Mg de WAAM en condiciones tanto de depósito como tratadas térmicamente T6. Los resultados demostraron que la microestructura de la aleación Al-Cu-Mg depositada estaba compuesta por granos columnares de forma de varilla corta, granos equiaxiales en la región inter-capa y granos equiaxiales gruesos en la región interna; la mayoría de las segundas fases estaban distribuidas de manera continua a lo largo de los límites de grano. Después del tratamiento térmico T6, los granos de alfa(Al) se volvieron más gruesos, la mayoría de las segundas fases se disolvieron y los elementos Cu y Mg se distribuyeron homogéneamente en la matriz de aluminio. La microdureza y la resistencia mejoraron significativamente, pero la elongación se redujo.