Microestructura y comportamiento mecánico de la aleación Ti-6AI-4V procesada mediante fabricación aditiva de lecho de polvo Electron Beam Melting

Résumé

En este trabajo se han estudiado la relación de algunas variables de fabricación para la aleación de titanio Ti-6Al-4V fabricado por el proceso de fabricación aditiva electron beam melting (EBM) y las características y propiedades intrínsecas del material resultante. La microestructura propia, obtenida por el proceso EBM, ha sido modificada mediante tratamientos térmicos basados en tres enfoques estudiando el efecto de varias velocidades de enfriamiento después de un tratamiento de recocido ß, el efecto de la temperaturas y tiempos de recocido en los espesores de las láminas ¿, y de parámetros de envejecimiento, tiempo y temperatura, tras un proceso de solubilización y temple al agua. Se han establecido una serie de correlaciones que relacionan el espesor de la lámina ¿ y las propiedades mecánicas del material. Se ha desarrollado una comprensión fundamental de los mecanismos de crecimiento de grietas por fatiga en relación con la microestructura direccional del EBM Ti-6Al-4V. Para ello se ha estudiado la propagación de grietas en dirección paralela y perpendicular a la dirección de fabricación del proceso EBM, para diferentes relaciones de tensión y etapas del proceso de crecimiento de grietas. Se ha investigado la interacción entre la microestructura direccional EBM y se ha comparado con la interacción de la microestructura recocida ß equiaxial obtenida tras un recocido por encima de la temperatura ß transus. Finalmente, también se ha realizado una comparación de microestructura, propiedades mecánicas y propiedades de fatiga entre el proceso EBM y el proceso LMD para el material Ti-6Al-4V. // En este trabajo se han estudiado la relación de algunas variables de fabricación para la aleación de titanio Ti-6Al-4V fabricado por el proceso de fabricación aditiva electron beam melting (EBM) y las características y propiedades intrínsecas del material resultante. La microestructura propia, obtenida por el proceso EBM, ha sido modificada mediante tratamientos térmicos basados en tres enfoques estudiando el efecto de varias velocidades de enfriamiento después de un tratamiento de recocido ß, el efecto de la temperaturas y tiempos de recocido en los espesores de las láminas ¿, y de parámetros de envejecimiento, tiempo y temperatura, tras un proceso de solubilización y temple al agua. Se han establecido una serie de correlaciones que relacionan el espesor de la lámina ¿ y las propiedades mecánicas del material. Se ha desarrollado una comprensión fundamental de los mecanismos de crecimiento de grietas por fatiga en relación con la microestructura direccional del EBM Ti-6Al-4V. Para ello se ha estudiado la propagación de grietas en dirección paralela y perpendicular a la dirección de fabricación del proceso EBM, para diferentes relaciones de tensión y etapas del proceso de crecimiento de grietas. Se ha investigado la interacción entre la microestructura direccional EBM y se ha comparado con la interacción de la microestructura recocida ß equiaxial obtenida tras un recocido por encima de la temperatura ß transus. Finalmente, también se ha realizado una comparación de microestructura, propiedades mecánicas y propiedades de fatiga entre el proceso EBM y el proceso LMD para el material Ti-6Al-4V.