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Investigación sobre la microestructura y las propiedades mecánicas de la aleación de aluminio 7N01 reparada mediante deposición de energía dirigida por láser con Al-Zn-Mg modificado con Sc

Autores: Chen, Jibing; Yu, Shanji; Yang, Junsheng; Xu, Rong; Li, Ruidi; Huang, Shisen; Zhu, Hongbin; Liu, Xinyan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Aleación de aluminio
Reparación
Deposición de energía direccional
Deposición de energía dirigida por láser
Microestructura
Propiedades mecánicas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 2

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La aleación de aluminio es un material importante utilizado en las estructuras de trenes de ferrocarril. Es de gran importancia reparar la aleación de aluminio mediante deposición de energía direccional para reducir costos y mejorar el rendimiento de la aleación de aluminio. En este estudio, la aleación de aluminio 7N01 fue reparada mediante deposición de energía dirigida por láser (DED) utilizando polvo de aleación de aluminio Al-Zn-Mg modificado con Sc como materia prima. Se estudiaron la microestructura y las propiedades mecánicas de las muestras reparadas a través de un microscopio metalográfico, un microscopio electrónico de barrido, difracción de electrones retrodispersados, prueba de tracción universal y prueba de dureza Vickers en combinación. Los resultados muestran que la interfaz de unión de la aleación de aluminio reparada es satisfactoria, y la porosidad es del 2.8%. Los granos en el área reparada son cristales columnares que crecen verticalmente a lo largo del límite de la charca de fusión con un evidente gradiente de temperatura. Cristales equiaxiales finos se distribuyen a lo largo del límite de la charca de fusión, y las partículas de Al3(Sc,Zr) juegan un papel en el refinamiento de granos. El tamaño promedio de grano del área de grano fino en la zona de reparación adyacente a la zona de fusión es de 9.1 m, y el tamaño promedio de grano del área de grano grueso es de 20 m. La resistencia a la tracción promedio en el área de reparación se aproxima a 349 MPa, que es el 91% del material base, y la tasa de elongación es del 10.9%, que es el 53.2% del material base. La dureza varía entre 122 HV y 131 HV, lo que es comparable al material base. Sin embargo, hay una disminución significativa en la resistencia a la tracción y la dureza del material base (zona afectada por el calor).

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