Microestructura y Propiedad de Tensión de Aleación Ti-6Al-4V Fabricada Híbridamente por Fundición en Inversión y Fabricación Aditiva con Láser
Autores: Zong, Xiao; Ji, Zhijun; Zhao, Zijun; Feng, Xin; Ding, Xianfei; Nan, Hai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fabricación híbrida
Aleaciones de titanio
Fundición en molde perdido
Fabricación aditiva por láser
Evolución de la microestructura
Propiedad de tracción
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La fabricación híbrida de aleaciones de titanio mediante fundición a la inversión y fabricación aditiva por láser (LAM) combina las ventajas de ambas técnicas y puede reducir aún más el costo. En este estudio, se investiga cuidadosamente la evolución de la microestructura en la zona de unión y la propiedad de tracción de la aleación Ti-6Al-4V fabricada de forma híbrida. Los resultados muestran que la muestra híbrida consiste en la zona LAM, la zona afectada por el calor (HAZ) y la zona de fundición base. Se forma una zona de transición (TZ) dentro de la HAZ cerca de la línea de fusión. Los granos en la parte inferior de la zona LAM son mucho más finos, con una mezcla de granos equiaxiales y granos columnares pequeños, y se vuelven gradualmente más gruesos hasta convertirse en granos columnares completamente grandes. Se forma una microestructura típica de onda de canasta ultra-fina en la zona LAM. En la TZ, la microestructura cambia gradualmente de una microestructura de onda de canasta fina a una microestructura bimodal gruesa. La microdureza más alta de la zona de unión es de 491 HV. La fractura de la muestra híbrida ocurre en la mitad de la fundición, y la resistencia a la tracción de la muestra híbrida alcanza (821 +/- 31) MPa, que es más alta que la de la muestra de fundición pura ((778 +/- 22) MPa). Sin embargo, la elongación de la muestra híbrida ((8.0 +/- 0.5)%) es menor que la de la muestra de fundición pura ((10.0 +/- 1.7)%).
Descripción
La fabricación híbrida de aleaciones de titanio mediante fundición a la inversión y fabricación aditiva por láser (LAM) combina las ventajas de ambas técnicas y puede reducir aún más el costo. En este estudio, se investiga cuidadosamente la evolución de la microestructura en la zona de unión y la propiedad de tracción de la aleación Ti-6Al-4V fabricada de forma híbrida. Los resultados muestran que la muestra híbrida consiste en la zona LAM, la zona afectada por el calor (HAZ) y la zona de fundición base. Se forma una zona de transición (TZ) dentro de la HAZ cerca de la línea de fusión. Los granos en la parte inferior de la zona LAM son mucho más finos, con una mezcla de granos equiaxiales y granos columnares pequeños, y se vuelven gradualmente más gruesos hasta convertirse en granos columnares completamente grandes. Se forma una microestructura típica de onda de canasta ultra-fina en la zona LAM. En la TZ, la microestructura cambia gradualmente de una microestructura de onda de canasta fina a una microestructura bimodal gruesa. La microdureza más alta de la zona de unión es de 491 HV. La fractura de la muestra híbrida ocurre en la mitad de la fundición, y la resistencia a la tracción de la muestra híbrida alcanza (821 +/- 31) MPa, que es más alta que la de la muestra de fundición pura ((778 +/- 22) MPa). Sin embargo, la elongación de la muestra híbrida ((8.0 +/- 0.5)%) es menor que la de la muestra de fundición pura ((10.0 +/- 1.7)%).