Efectos de la temperatura de alivio de tensiones en las tensiones residuales, microestructura y comportamiento mecánico del Inconel 625 procesado por PBF-LB/M
Autores: Martucci, Alessandra; Marchese, Giulio; Bassini, Emilio; Lombardi, Mariangela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Inconel 625
Superaleaciones
Fusión por lecho de polvo basada en láser
Tensión residual
Tratamiento térmico
Evolución microestructural
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las superaleaciones Inconel 625 (IN625) se pueden fabricar fácilmente mediante el proceso de fusión de lecho de polvo basado en láser (PBF-LB/M), lo que permite la producción de componentes con un alto nivel de libertad de diseño. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes del proceso PBF-LB/M es el control de las tensiones inducidas térmicamente y su mitigación. Un enfoque estándar para prevenir la distorsión causada por tensiones residuales es realizar un tratamiento térmico de alivio de tensiones (SR) antes de cortar las piezas de la plataforma de construcción. A diferencia de la aleación fundida o forjada, en el IN625 fabricado aditivamente, el SR estándar a 870 grados C provoca la formación temprana de la fase indeseable. Por lo tanto, esta precipitación inadecuada observada en el material PBF-LB/M llama la atención para desarrollar un tratamiento de SR adaptado para minimizar la presencia de fases indeseables. Este trabajo investiga el SR a temperaturas más bajas considerando simultáneamente sus efectos en la mitigación de tensiones residuales, la evolución microestructural y las propiedades mecánicas. Se utilizó un enfoque multiescala con tecnologías de voladizo y rayos X para investigar cómo el nivel de tensión residual se ve afectado por la temperatura de SR. Además, se realizaron análisis microestructurales e identificaciones de fase mediante análisis de SEM, XRD, EBSD y DSC. Finalmente, también se realizaron investigaciones mecánicas a través de pruebas de microdureza y tracción. Los resultados revelaron que para las piezas de IN625 fabricadas aditivamente, se podría realizar un tratamiento de SR alternativo capaz de mitigar las tensiones residuales sin una formación masiva de la fase en un rango de temperatura entre 750 y 800 grados C.
Descripción
Las superaleaciones Inconel 625 (IN625) se pueden fabricar fácilmente mediante el proceso de fusión de lecho de polvo basado en láser (PBF-LB/M), lo que permite la producción de componentes con un alto nivel de libertad de diseño. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes del proceso PBF-LB/M es el control de las tensiones inducidas térmicamente y su mitigación. Un enfoque estándar para prevenir la distorsión causada por tensiones residuales es realizar un tratamiento térmico de alivio de tensiones (SR) antes de cortar las piezas de la plataforma de construcción. A diferencia de la aleación fundida o forjada, en el IN625 fabricado aditivamente, el SR estándar a 870 grados C provoca la formación temprana de la fase indeseable. Por lo tanto, esta precipitación inadecuada observada en el material PBF-LB/M llama la atención para desarrollar un tratamiento de SR adaptado para minimizar la presencia de fases indeseables. Este trabajo investiga el SR a temperaturas más bajas considerando simultáneamente sus efectos en la mitigación de tensiones residuales, la evolución microestructural y las propiedades mecánicas. Se utilizó un enfoque multiescala con tecnologías de voladizo y rayos X para investigar cómo el nivel de tensión residual se ve afectado por la temperatura de SR. Además, se realizaron análisis microestructurales e identificaciones de fase mediante análisis de SEM, XRD, EBSD y DSC. Finalmente, también se realizaron investigaciones mecánicas a través de pruebas de microdureza y tracción. Los resultados revelaron que para las piezas de IN625 fabricadas aditivamente, se podría realizar un tratamiento de SR alternativo capaz de mitigar las tensiones residuales sin una formación masiva de la fase en un rango de temperatura entre 750 y 800 grados C.