Procesabilidad de la aleación de aluminio A6061 utilizando fusión por lecho de polvo láser mediante síntesis in situ de refinadores de grano
Autores: Rosito, Michele; Vanzetti, Matteo; Padovano, Elisa; Gili, Flavia; Sampieri, Roberta; Bondioli, Federica; Badini, Claudio Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fusión de lecho de polvo láser
Aleación A6061
Refinadores de grano sintetizados in situ
Crecimiento de grano equiaxial
Agrietamiento por solidificación
Caracterización microestructural
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Citaciones: Sin citaciones
A pesar del creciente interés en la fusión por lecho de polvo láser (LPBF), solo unas pocas aleaciones de aluminio fundido están disponibles para este proceso. Este estudio se centra en mejorar la procesabilidad del A6061 mediante LPBF, lo cual es un desafío debido a su amplio rango de solidificación, el crecimiento de granos dendríticos columnares y la consiguiente formación de grietas durante la solidificación. Para abordar estos problemas, se pueden utilizar refinadores de grano sintetizados in situ para inducir un crecimiento de grano equiaxial y prevenir la formación de grietas. El polvo A6061 RAM2, una mezcla de A6061, Ti y B4C, fue caracterizado y procesado utilizando una máquina LPBF de baja potencia para crear un compuesto de matriz metálica reforzado con partículas in situ. Se realizó una optimización de parámetros para evaluar el efecto de su variación en la imprimibilidad de la aleación. La caracterización microestructural de las muestras reveló que la reacción completa y la síntesis del refuerzo cerámico no ocurrieron. Sin embargo, se sintetizó TiAl3 durante el proceso y promovió un refinamiento parcial del grano, lo que llevó a la formación de granos equiaxiales y previno la formación de grietas de solidificación. Las pruebas de tracción realizadas en las muestras optimizadas exhiben propiedades mecánicas superiores en comparación con las del A6061 procesado a través de LPBF.
Descripción
A pesar del creciente interés en la fusión por lecho de polvo láser (LPBF), solo unas pocas aleaciones de aluminio fundido están disponibles para este proceso. Este estudio se centra en mejorar la procesabilidad del A6061 mediante LPBF, lo cual es un desafío debido a su amplio rango de solidificación, el crecimiento de granos dendríticos columnares y la consiguiente formación de grietas durante la solidificación. Para abordar estos problemas, se pueden utilizar refinadores de grano sintetizados in situ para inducir un crecimiento de grano equiaxial y prevenir la formación de grietas. El polvo A6061 RAM2, una mezcla de A6061, Ti y B4C, fue caracterizado y procesado utilizando una máquina LPBF de baja potencia para crear un compuesto de matriz metálica reforzado con partículas in situ. Se realizó una optimización de parámetros para evaluar el efecto de su variación en la imprimibilidad de la aleación. La caracterización microestructural de las muestras reveló que la reacción completa y la síntesis del refuerzo cerámico no ocurrieron. Sin embargo, se sintetizó TiAl3 durante el proceso y promovió un refinamiento parcial del grano, lo que llevó a la formación de granos equiaxiales y previno la formación de grietas de solidificación. Las pruebas de tracción realizadas en las muestras optimizadas exhiben propiedades mecánicas superiores en comparación con las del A6061 procesado a través de LPBF.