La influencia de las distribuciones del tamaño de partículas de polvo en las propiedades mecánicas de la aleación 718 mediante fusión por lecho de polvo láser
Autores: Stegman, Benjamin Thomas; Lopez, Jack; Jarosinski, William; Wang, Haiyan; Zhang, Xinghang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Polvos metálicos
Fusión por lecho de polvo láser
PSD
Procesos de atomización por gas
PSD experimental bimodal
Difracción por retrodispersión de electrones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, los polvos metálicos para la fusión por lecho de polvo láser (LPBF) provienen principalmente de dos distribuciones de tamaño de polvo (PSD) disponibles comercialmente: 15+/45- para polvos no reactivos y 15+/63- para polvos reactivos. Estos polvos se producen generalmente a través de procesos de atomización por gas que crean partículas altamente esféricas con una PSD gaussiana. Debido a la desviación estándar dentro de una distribución gaussiana, solo se utilizan pequeñas porciones del producto total para aplicaciones de LPBF. Este proceso de selección convierte los otros tamaños de partículas en un producto de desecho y, por lo tanto, aumenta los costos de procesamiento. El polvo 718 no reactivo se imprimió tanto con la PSD típica de 15+/45- como con una PSD experimental bimodal más amplia. En comparación con el 718 convencional, las aleaciones 718 con PSD bimodal muestran menos del 0.2% de diferencia en densidad y un cambio insignificante en el comportamiento mecánico. Estudios de difracción electrónica retrodispersada revelaron que los tamaños de grano y la morfología eran similares entre los dos conjuntos de muestras, pero la aleación 718 bimodal tiene un grado ligeramente mayor de granos grandes. El estudio sugiere que las partículas con distribuciones de tamaño amplias o bimodales muestran promesas en la producción de productos equivalentes de alta calidad sin sacrificar las propiedades mecánicas.
Descripción
Actualmente, los polvos metálicos para la fusión por lecho de polvo láser (LPBF) provienen principalmente de dos distribuciones de tamaño de polvo (PSD) disponibles comercialmente: 15+/45- para polvos no reactivos y 15+/63- para polvos reactivos. Estos polvos se producen generalmente a través de procesos de atomización por gas que crean partículas altamente esféricas con una PSD gaussiana. Debido a la desviación estándar dentro de una distribución gaussiana, solo se utilizan pequeñas porciones del producto total para aplicaciones de LPBF. Este proceso de selección convierte los otros tamaños de partículas en un producto de desecho y, por lo tanto, aumenta los costos de procesamiento. El polvo 718 no reactivo se imprimió tanto con la PSD típica de 15+/45- como con una PSD experimental bimodal más amplia. En comparación con el 718 convencional, las aleaciones 718 con PSD bimodal muestran menos del 0.2% de diferencia en densidad y un cambio insignificante en el comportamiento mecánico. Estudios de difracción electrónica retrodispersada revelaron que los tamaños de grano y la morfología eran similares entre los dos conjuntos de muestras, pero la aleación 718 bimodal tiene un grado ligeramente mayor de granos grandes. El estudio sugiere que las partículas con distribuciones de tamaño amplias o bimodales muestran promesas en la producción de productos equivalentes de alta calidad sin sacrificar las propiedades mecánicas.