Dureza a la fractura de Ti6Al4V/Cp-Ti de múltiples materiales producidos mediante fusión láser selectiva
Autores: Repnin, Arseniy; Borisov, Evgenii; Emelianov, Anton; Popovich, Anatoliy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Tenacidad a la fractura
Materiales múltiples
Ti6Al4V
Cp-Ti
Fusión por láser en lecho de polvo
Microestructura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales multimateriales pueden mejorar localmente las propiedades de los productos para mejorar su rendimiento. En algunos casos, puede ser necesario mejorar localmente las propiedades de tenacidad a la fractura. Este trabajo se dedica a investigar la tenacidad a la fractura de especímenes multimateriales Ti6Al4V/Cp-Ti producidos mediante fusión de lecho de polvo láser (L-PBF). El sistema de alimentación y distribución de polvo de la máquina L-PBF fue modificado para permitir una alimentación de polvo dual programable. Las muestras multimateriales Ti6Al4V/Cp-Ti analizadas en este trabajo son materiales en capas, donde la aleación Ti6Al4V sirve como material base y el Cp-Ti está presente como capas separadas. Las muestras de este tipo se basan en el principio de inhibición de grietas, donde la energía de fractura se disipa en las capas más dúctiles de Cp-Ti. Se estudiaron dos variantes de capas dúctiles alternas. La microestructura de los materiales y la zona interfacial se analizaron utilizando un microscopio óptico. La composición química se examinó con un microscopio electrónico de barrido. El tamaño de la zona interfacial en el multimaterial promedió entre 250 y 300 m. Una comparación de los resultados de las pruebas de tracción con los datos de la literatura (de aleación Ti6Al4V relativamente pura) revela que hay una ligera reducción en la resistencia a la tracción máxima y la elongación. Los resultados obtenidos confirman la posibilidad de aumentar localmente la tenacidad a la fractura mediante la creación de una estructura multimaterial utilizando L-PBF.
Descripción
Los materiales multimateriales pueden mejorar localmente las propiedades de los productos para mejorar su rendimiento. En algunos casos, puede ser necesario mejorar localmente las propiedades de tenacidad a la fractura. Este trabajo se dedica a investigar la tenacidad a la fractura de especímenes multimateriales Ti6Al4V/Cp-Ti producidos mediante fusión de lecho de polvo láser (L-PBF). El sistema de alimentación y distribución de polvo de la máquina L-PBF fue modificado para permitir una alimentación de polvo dual programable. Las muestras multimateriales Ti6Al4V/Cp-Ti analizadas en este trabajo son materiales en capas, donde la aleación Ti6Al4V sirve como material base y el Cp-Ti está presente como capas separadas. Las muestras de este tipo se basan en el principio de inhibición de grietas, donde la energía de fractura se disipa en las capas más dúctiles de Cp-Ti. Se estudiaron dos variantes de capas dúctiles alternas. La microestructura de los materiales y la zona interfacial se analizaron utilizando un microscopio óptico. La composición química se examinó con un microscopio electrónico de barrido. El tamaño de la zona interfacial en el multimaterial promedió entre 250 y 300 m. Una comparación de los resultados de las pruebas de tracción con los datos de la literatura (de aleación Ti6Al4V relativamente pura) revela que hay una ligera reducción en la resistencia a la tracción máxima y la elongación. Los resultados obtenidos confirman la posibilidad de aumentar localmente la tenacidad a la fractura mediante la creación de una estructura multimaterial utilizando L-PBF.