Integridad de Superficie del Ti-6Al-4V Aleación Fabricada Aditivamente y Convencionalmente Acabada Criogénicamente
Autores: Singh, Pankaj Kumar; Kumar, Santosh; Jain, Pramod Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fabricación aditiva
Calidad de superficie
Parámetros de proceso
Tratamiento térmico
Características de superficie
Molienda criogénica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva (AM) se utiliza para la fabricación de componentes sólidos de geometrías complejas para aplicaciones personalizadas. Sin embargo, los componentes fabricados por AM a menudo requieren operaciones de acabado, como el rectificado abrasivo, lo que provoca una característica de superficie diferente en comparación con los componentes fabricados convencionalmente. Por lo tanto, es esencial estudiar el efecto de los parámetros del proceso y el tratamiento térmico en la calidad de la superficie de los componentes AM, ya que estos pueden comportarse de manera diferente a los componentes fabricados convencionalmente. En este estudio, se comparan las características de superficie de muestras AM de Ti-6Al-4V con una operación de acabado enfriada criogénicamente con las de muestras procesadas convencionalmente. Las muestras bajo investigación fueron fabricadas por dos métodos diferentes, a saber, Sinterización Selectiva por Láser de Metal (DMLS) y procesamiento convencional. Se ha estudiado el efecto de los dos procesos en las características de superficie, como microdureza, rugosidad superficial, difracción de rayos X (XRD) y propiedades mecánicas. La rugosidad superficial promedio del rectificado criogénico se redujo en un 27.25% y un 23.15% para las muestras AM, y un 30.08% y un 29.13% para las muestras convencionales, en comparación con las condiciones secas y húmedas, respectivamente. Las muestras terminadas de DMLS y convencionales mostraron un aumento de microdureza del 14.07%, 14.27%, 17.54% y 17.48%, 8.06%, 38.68%, en condiciones secas, húmedas y criogénicas, respectivamente. En condiciones criogénicas, a medida que aumentaron el DOC y la alimentación de la mesa, se observó un mayor aumento en el ensanchamiento del pico. El ensanchamiento del pico en XRD de los componentes DMLS terminados indica que ocurrió un nivel significativo de deformación plástica en comparación con las muestras de Ti-6Al-4V fabricadas convencionalmente, lo que sugiere que las muestras DMLS son más sensibles al proceso de acabado. En comparación con el rectificado seco y húmedo, se encontró que el rectificado criogénico tenía los granos más pequeños en la capa justo debajo de la superficie. El impacto del enfriamiento criogénico en las propiedades de superficie de las muestras AM de Ti-6Al-4V es mayor en comparación con el de las muestras de Ti-6Al-4V procesadas convencionalmente.
Descripción
La fabricación aditiva (AM) se utiliza para la fabricación de componentes sólidos de geometrías complejas para aplicaciones personalizadas. Sin embargo, los componentes fabricados por AM a menudo requieren operaciones de acabado, como el rectificado abrasivo, lo que provoca una característica de superficie diferente en comparación con los componentes fabricados convencionalmente. Por lo tanto, es esencial estudiar el efecto de los parámetros del proceso y el tratamiento térmico en la calidad de la superficie de los componentes AM, ya que estos pueden comportarse de manera diferente a los componentes fabricados convencionalmente. En este estudio, se comparan las características de superficie de muestras AM de Ti-6Al-4V con una operación de acabado enfriada criogénicamente con las de muestras procesadas convencionalmente. Las muestras bajo investigación fueron fabricadas por dos métodos diferentes, a saber, Sinterización Selectiva por Láser de Metal (DMLS) y procesamiento convencional. Se ha estudiado el efecto de los dos procesos en las características de superficie, como microdureza, rugosidad superficial, difracción de rayos X (XRD) y propiedades mecánicas. La rugosidad superficial promedio del rectificado criogénico se redujo en un 27.25% y un 23.15% para las muestras AM, y un 30.08% y un 29.13% para las muestras convencionales, en comparación con las condiciones secas y húmedas, respectivamente. Las muestras terminadas de DMLS y convencionales mostraron un aumento de microdureza del 14.07%, 14.27%, 17.54% y 17.48%, 8.06%, 38.68%, en condiciones secas, húmedas y criogénicas, respectivamente. En condiciones criogénicas, a medida que aumentaron el DOC y la alimentación de la mesa, se observó un mayor aumento en el ensanchamiento del pico. El ensanchamiento del pico en XRD de los componentes DMLS terminados indica que ocurrió un nivel significativo de deformación plástica en comparación con las muestras de Ti-6Al-4V fabricadas convencionalmente, lo que sugiere que las muestras DMLS son más sensibles al proceso de acabado. En comparación con el rectificado seco y húmedo, se encontró que el rectificado criogénico tenía los granos más pequeños en la capa justo debajo de la superficie. El impacto del enfriamiento criogénico en las propiedades de superficie de las muestras AM de Ti-6Al-4V es mayor en comparación con el de las muestras de Ti-6Al-4V procesadas convencionalmente.