Una revisión de las técnicas de fabricación aditiva y el post-procesamiento para aleaciones de titanio de alta temperatura
Autores: Jin, Binquan; Wang, Qing; Zhao, Lizhong; Pan, Anjian; Ding, Xuefeng; Gao, Wei; Song, Yufeng; Zhang, Xuefeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura
Aleaciones de Ti
Fabricación aditiva
Propiedades mecánicas a alta temperatura
Componentes estructurales
Tratamiento posterior
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Debido a las excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura, es decir, alta resistencia al calor, alta resistencia y alta resistencia a la corrosión, las aleaciones de Ti pueden ser ampliamente utilizadas como componentes estructurales, como palas y obleas, en motores aéreos. Sin embargo, debido a las formas complejas, es difícil fabricar estos componentes mediante fundición tradicional o conformado plástico. Se ha demostrado que la fabricación aditiva (AM) es un método efectivo para fabricar tales componentes complejos. En este estudio, se revisaron cuatro procesos principales de fabricación aditiva para componentes de aleación de Ti, incluyendo la fusión por lecho de polvo láser (SLM), la fusión por lecho de polvo de haz de electrones (EBM), la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) y la fabricación aditiva por pulverización en frío (CSAM). Mientras tanto, se resumieron el proceso tecnológico y las propiedades mecánicas a alta temperatura. Se propone que la fabricación aditiva de aleaciones de titanio sigue un camino progresivo que comprende cuatro etapas clave de desarrollo y direcciones de investigación: investigar los mecanismos de impresión, optimizar los parámetros del proceso, adición in situ de elementos traza y diseño de materiales en capas. Es crucial considerar la etapa de desarrollo de cada proceso específico de fabricación aditiva para seleccionar las direcciones de investigación apropiadas. Además, se analizó el tratamiento posterior correspondiente para adaptar la microestructura y las propiedades mecánicas a alta temperatura de las aleaciones de Ti fabricadas por AM. Posteriormente, para mejorar las propiedades mecánicas del producto, es necesario combinar el método de tratamiento posterior con un proceso de fabricación aditiva apropiado. Se espera que la fabricación aditiva y el tratamiento posterior correspondiente cumplan gradualmente con los requisitos mecánicos a alta temperatura de todo tipo de componentes estructurales a alta temperatura de aleaciones de Ti.
Descripción
Debido a las excelentes propiedades mecánicas a alta temperatura, es decir, alta resistencia al calor, alta resistencia y alta resistencia a la corrosión, las aleaciones de Ti pueden ser ampliamente utilizadas como componentes estructurales, como palas y obleas, en motores aéreos. Sin embargo, debido a las formas complejas, es difícil fabricar estos componentes mediante fundición tradicional o conformado plástico. Se ha demostrado que la fabricación aditiva (AM) es un método efectivo para fabricar tales componentes complejos. En este estudio, se revisaron cuatro procesos principales de fabricación aditiva para componentes de aleación de Ti, incluyendo la fusión por lecho de polvo láser (SLM), la fusión por lecho de polvo de haz de electrones (EBM), la fabricación aditiva por arco de alambre (WAAM) y la fabricación aditiva por pulverización en frío (CSAM). Mientras tanto, se resumieron el proceso tecnológico y las propiedades mecánicas a alta temperatura. Se propone que la fabricación aditiva de aleaciones de titanio sigue un camino progresivo que comprende cuatro etapas clave de desarrollo y direcciones de investigación: investigar los mecanismos de impresión, optimizar los parámetros del proceso, adición in situ de elementos traza y diseño de materiales en capas. Es crucial considerar la etapa de desarrollo de cada proceso específico de fabricación aditiva para seleccionar las direcciones de investigación apropiadas. Además, se analizó el tratamiento posterior correspondiente para adaptar la microestructura y las propiedades mecánicas a alta temperatura de las aleaciones de Ti fabricadas por AM. Posteriormente, para mejorar las propiedades mecánicas del producto, es necesario combinar el método de tratamiento posterior con un proceso de fabricación aditiva apropiado. Se espera que la fabricación aditiva y el tratamiento posterior correspondiente cumplan gradualmente con los requisitos mecánicos a alta temperatura de todo tipo de componentes estructurales a alta temperatura de aleaciones de Ti.