Variaciones de las propiedades microstruturales y mecánicas del acero inoxidable 316L fabricado por fusión láser en...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería mecánica
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• El control preciso de los parámetros de fabricación aditiva es una tendencia para las piezas metálicas de alto rendimiento.
• Existe una investigación limitada sobre la optimización dentro de las ventanas de proceso de alta densidad.
• Se utilizó el acero inoxidable austenítico 316L como estudio de caso.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de las diferentes densidades de energía dentro de una ventana de proceso de alta densidad en el acero inoxidable 316L.
• Para analizar las variaciones de las propiedades microstruturales y mecánicas en muestras de alta densidad.
• Establecer un marco para optimizar aleaciones con rangos de parámetros amplios y densos.

Principales métodos:

• Se fabricaron 36 grupos de muestras de 316L utilizando la fusión por lecho de polvo láser (LPBF).
• Se seleccionaron dos muestras de alta densidad (S1: densidad del 99,68%, S2: densidad del 99,99%) para un análisis detallado.
• Microestructura caracterizada (tamaño del grano, textura, desorientación) y propiedades mecánicas (YS, UTS, EL).

Principales resultados:

• La muestra S2 (99,99% de densidad) mostró una disminución de la resistencia al rendimiento (7,28%), la resistencia a la tracción final (6,34%) y el alargamiento (19,15%) en comparación con S1 (99,68%).
• S2 exhibió una mayor relación de aspecto de la elipse ajustada (79,88%), el tamaño promedio del grano (53,45%), la desorientación promedio del núcleo (36,00%) y la densidad de dislocación geométrica necesaria (58,43%).
• S1 mostró una fuerte textura <101>//Z, ausente en S2, lo que indica diferencias microstruturales significativas.

Conclusiones:

• Las variaciones en la microestructura y las propiedades mecánicas surgen incluso dentro de los parámetros de formación de alta densidad.
• La optimización precisa de los parámetros del proceso y la regulación microestructural son fundamentales para adaptar las propiedades del material.
• Este estudio ofrece un marco para optimizar aleaciones para componentes de alto rendimiento a través de un control preciso de parámetros.