Alta resistencia a la fatiga en una aleación de titanio mediante impresión 3D casi libre de vacío

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Trabajos de metalurgia
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• La fabricación aditiva de materiales estructurales se ve obstaculizada por las pobres propiedades de fatiga.
• Los microvoides, comunes en los procesos de AM, son una causa principal de la reducción de la resistencia a la fatiga.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la eliminación de microvoides puede mejorar la resistencia a la fatiga de las aleaciones de titanio AM.
• Desarrollar una técnica de procesamiento AM (Net-AM) sin vacío para Ti-6Al-4V.

Principales métodos:

• Desarrolló una técnica de procesamiento Net-AM para Ti-6Al-4V mediante la comprensión de la transformación de fase y el asíncronismo del crecimiento del grano.
• Se ha creado una microestructura de AM libre de vacío.
• Se evaluó la resistencia a la fatiga de la microestructura Net-AM.

Principales resultados:

• Se logró una microestructura AM libre de vacío aproximada en Ti-6Al-4V.
• Demostró un límite de fatiga alto de alrededor de 1 GPa para la aleación Net-AM.
• La resistencia a la fatiga superó a todas las aleaciones de titanio y otras aleaciones metálicas forjadas existentes.

Conclusiones:

• La eliminación de microvoides es una solución factible para mejorar significativamente la resistencia a la fatiga en las aleaciones de AM.
• El procesamiento Net-AM ofrece ventajas sustanciales para la producción de componentes estructurales con la máxima resistencia a la fatiga.
• Este avance tiene un potencial significativo para aplicaciones más amplias de las tecnologías de fabricación aditiva en ingeniería.