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Influencia de diversas rutas de procesamiento en la fabricación aditiva sobre la microestructura y las propiedades monótonas del hierro puro-Un estudio tipo revisión

Autores: Torrent, Christof J. J.; Sajadifar, Seyed Vahid; Gerstein, Gregory; Richter, Julia; Niendorf, Thomas

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales estructurales

Palabras clave

Fabricación aditiva
Microestructuras
Relaciones proceso-microestructura
Tamaño de grano
Respuestas mecánicas
Evolución microestructural

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los procesos de fabricación aditiva han atraído una amplia atención en las últimas décadas, ya que la libertad de diseño relacionada permite la fabricación de piezas con microestructuras únicas y una complejidad de forma sin precedentes. Centrándose en las propiedades de las piezas fabricadas aditivamente, se realizan importantes esfuerzos para elaborar relaciones entre el proceso y la microestructura. Por ejemplo, el inevitable ciclo térmico dentro del proceso juega un papel significativo en la evolución microestructural. Diversas fuerzas impulsoras contribuyen al tamaño final del grano, el carácter de los límites, el estado de tensión residual, etc. En el presente estudio, se comparan las propiedades del hierro comercialmente puro procesado por tres rutas diferentes, es decir, laminado en caliente como referencia, fusión por lecho de polvo electrónico y fusión por lecho de polvo láser, utilizando diferentes materias primas así como condiciones de proceso. La fabricación de los especímenes dio lugar a cinco microestructuras distintas, que difieren significativamente en términos de características microestructurales y respuestas mecánicas. Utilizando microscopía óptica y electrónica, así como microscopía electrónica de transmisión, se exploraron los especímenes construidos en varios estados de una prueba de tracción para revelar la evolución microestructural en el transcurso de la carga cuasistática. Se encontró que el tamaño del grano es el más influyente en el aumento de la resistencia del material. Además, las subestructuras, es decir, los límites de grano de bajo ángulo, dentro de los granos juegan un papel importante en términos de la homogeneidad de la distribución de la deformación. Por el contrario, se encontró que los límites de grano de alto ángulo son regiones de localización de la deformación. En resumen, se realiza una investigación holística macro-meso-micro-nano para evaluar el comportamiento de estas microestructuras específicas.

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