Efecto de la geometría en la microestructura local en Ti-6Al-4V fabricado por fusión de lecho de polvo láser

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• La fusión en lecho de polvo láser (L-PBF) permite la fabricación de piezas de aleación metálica compleja.
• La microestructura de las piezas Ti-6Al-4V es sensible a la historia térmica y la geometría localizadas.
• La comprensión de las variaciones microstruturales es crucial para predecir el rendimiento mecánico.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de las características geométricas en la microestructura local de las piezas L-PBF Ti-6Al-4V.
• Para analizar la evolución microstructural bajo diferentes potencias láser y geometrías.
• Examinar el impacto del tratamiento térmico en las microestructuras locales.

Principales métodos:

• Diseñado e impreso en tres geometrías (agujeros, voladizos, portaplumas) utilizando L-PBF.
• Se utilizaron tres potencias de láser (150 W, 250 W y 350 W).
• Cambios microstruturales investigados, incluida la distribución de fases y la orientación de los granos, y la evolución posterior al tratamiento térmico.

Principales resultados:

• La menor potencia del láser generalmente mejora la calidad de impresión.
• Una fina estructura lamelar α + β formada en las regiones inferiores de agujeros y voladizos.
• La disipación direccional del calor influyó en la orientación de los granos β primarios columnares.

Conclusiones:

• Las características geométricas afectan significativamente la microestructura local del L-PBF Ti-6Al-4V.
• Las variaciones microstruturales, como las estructuras lamelares y la orientación alterada del grano, dependen de la ubicación.
• Se necesitan más investigaciones sobre los efectos del tratamiento térmico en estas microestructuras localizadas.