Procesos del acero
13 peratura de inicio y fin de una transformación y la cinética de reacción y transformación del acero 7 , 8 y 9 . Para analizar las características microestructurales se utilizan habitualmente técnicas de microscopía óptica y de microscopía electrónica .
Esta investigación proporciona un extenso estudio sobre la determinación precisa de las temperaturas de transformación de fase y características microestructurales en un acero inoxidable 316L producido por SLM , los resultados obtenidos se compararon con un acero comercial producido por horno de arco eléctrico con el fin de establecer las diferencias entre ambos procesos de fabricación . procesos y consecuentemente el rendimiento del material .
Materiales y Métodos
Las muestras de acero inoxidable 316L fueron producidas utilizando un sistema Renishaw AM400 . Los parámetros de procesamiento fueron una potencia de láser de 200W , una distancia entre puntos de 60μm , y el espaciamiento entre líneas / vectores de 110μm , el espesor de capas de 50μm y el tiempo de exposición de 80μs . Se utilizó una atmosfera protectora de argón de alta pureza durante el proceso de fusión . La tabla 1 muestra la composición química del acero , este análisis se realizó mediante fluorescencia de rayos X y los resultados son comparados con la composición nominal proporcionada por el proveedor de los polvos metálicos .
Tabla 1
Fe Cr Ni Mo Mn Si S P
65.13 18.06 12.80 2.43 1.41 0.32 0.02 0.075 +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ -
0.18 0.08 0.10 0.01 0.04 0.02 0.01 0.004
Composición química 316L-SLM determinada por Fluorescencia de rayos X / % peso .
Las muestras manufacturadas fueron cortadas y pulidas de acuerdo a los estándares metalográficos , el ataque químico para revelar la microestructura se realizó con el reactivo Killing ' s No . 2 . Después de esto , las muestras se observaron y obtuvieron las microestructuras y detalles metalográficos utilizando microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido .
Además , se realizaron ensayos de microdureza con la finalidad de conocer y correlacionar con propiedades mecánicas , para estos ensayos se utilizó un microdurómetro Shimadzu con indentador Vickers se aplicó una carga de 980N por 15s y se realizaron 25 indentaciones por muestras para obtener un valor promedio .
Finalmente , las microestructuras que se obtuvieron fueron comparadas con las de un acero 316L producido por horno eléctrico de arco ( 316L-ref ). La tabla 2 muestra una comparación entre las composiciones químicas de ambos aceros .
Tabla 2
Fe Cr Ni Mo Mn Si S P 68.94 16.47 10.43 2.01 1.49 0.34 0.03 0.073 +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ - +/ -
0.10 0.04 0.05 0.006 0.02 0.02 0.01 0.004
Composición química del acero 316L-ref determinado por fluorescencia de rayos X / % peso .
Las propiedades térmicas del acero fabricado fueron caracterizadas mediante calorimetría diferencial de barrido ( DSC ), se utilizó un DSC marca Netzsch modelo DSC404C Pegasus y se utilizaron crisoles de alúmina . Se maquinaron discos de 6mm de diámetro , se adelgazaron mecánicamente y después electrolíticamente , esto último para remover microdeformación causada por el pulido mecánico y además ajustar el peso de cada muestra en un rango de 25 a 30 mg . Los análisis se realizaron en una atmosfera protectora de argón y se utilizó una velocidad de calentamiento de 15 0 C min-1 hasta llegar a 1500 0 C .
Resultados y Discusión
La microestructura del acero 316L-SLM se determinó y comparó con la microestructura del acero 316L-ref , esto con la finalidad de establecer las diferencias y correlacionarlas con los resultados de propiedades mecánicas y análisis térmicos . La Figura 1 ( a ) muestra una imagen representativa de las muestras procesadas en una dirección de 90 0 , la microdureza promedio Vickers ( HV ) fue de 200 , este valor es considerado bajo de acuerdo con lo reportado en la literatura 12 . La Figura 1 ( b ) muestra una sección transversal del material con la finalidad de evidenciar posibles defectos causados durante la fabricación y asociarlos con los parámetros del procesamiento . La Figura 1 ( c ) muestra una microestructura típica de un acero inoxidable austenítico 316L , se pueden apreciar algunas maclas características de la pre-deformación del material durante su procesamiento 13 , 14 , 15 y 16 , en este material la microdureza promedio fue de 222 HV .
JUL-SEPT 2022 l ASOCIACIÓN TECNOLÓGICA DEL HIERRO Y EL ACERO l AISTMEXICO . COM