RESPUESTA A LA TENSIÓN/COMPRESIÓN DEL ACERO INOXIDABLE 316L FABRICADO POR MANUFACTURA ADITIVA
La fabricación aditiva ha evolucionado desde una tecnología de prototipado rápido hasta una con la capacidad de producir piezas altamente complejas con propiedades mecánicas que superan las logradas de manera convencional. El procesamiento de polvos metálicos mediante tecnología láser permite el tra...
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| Published in | INGENIUS no. 31; pp. 9 - 18 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Spanish Portuguese |
| Published |
Universidad Politecnica Salesiana
01.01.2024
Universidad Politécnica Salesiana |
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| Abstract | La fabricación aditiva ha evolucionado desde una tecnología de prototipado rápido hasta una con la capacidad de producir piezas altamente complejas con propiedades mecánicas que superan las logradas de manera convencional. El procesamiento de polvos metálicos mediante tecnología láser permite el tratamiento de una amplia gama de aleaciones e incluso materiales compuestos. Este estudio analiza la respuesta a tracción y compresión del acero inoxidable 316L fusionado mediante fusión selectiva láser. La microestructura resultante fue analizada mediante microscopía óptica. En cuanto a las propiedades mecánicas, se determinaron la resistencia a la fluencia, la resistencia última a la tracción, el porcentaje de elongación antes de la fractura, la resistencia a la compresión y la microdureza. Los resultados muestran que la microestructura está compuesta por micropiletas fundidas apiladas, dentro de las cuales se generan subgranos celulares debido al alto gradiente térmico y la alta velocidad de solidificación. La resistencia a la compresión (1511.88 [+ ó -] 9.22 MPa) es superior a la resistencia a tracción (634.80 [+ ó -] 11.62 MPa). Esta diferencia está principalmente asociada con el endurecimiento por deformación y las tensiones residuales. La microdureza inicial fue de 206.24 [+ ó -] 11.96 HV, y después de la prueba de compresión, la dureza aumentó en un 23 %. |
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| AbstractList | La fabricación aditiva ha evolucionado desde una tecnología de prototipado rápido hasta una con la capacidad de producir piezas altamente complejas con propiedades mecánicas que superan las logradas de manera convencional. El procesamiento de polvos metálicos mediante tecnología láser permite el tratamiento de una amplia gama de aleaciones e incluso materiales compuestos. Este estudio analiza la respuesta a tracción y compresión del acero inoxidable 316L fusionado mediante fusión selectiva láser. La microestructura resultante fue analizada mediante microscopía óptica. En cuanto a las propiedades mecánicas, se determinaron la resistencia a la fluencia, la resistencia última a la tracción, el porcentaje de elongación antes de la fractura, la resistencia a la compresión y la microdureza. Los resultados muestran que la microestructura está compuesta por micropiletas fundidas apiladas, dentro de las cuales se generan subgranos celulares debido al alto gradiente térmico y la alta velocidad de solidificación. La resistencia a la compresión (1511.88 [+ ó -] 9.22 MPa) es superior a la resistencia a tracción (634.80 [+ ó -] 11.62 MPa). Esta diferencia está principalmente asociada con el endurecimiento por deformación y las tensiones residuales. La microdureza inicial fue de 206.24 [+ ó -] 11.96 HV, y después de la prueba de compresión, la dureza aumentó en un 23 %. Resumen La fabricación aditiva ha evolucionado desde una tecnología de prototipado rápido hasta una con la capacidad de producir piezas altamente complejas con propiedades mecánicas que superan las logradas de manera convencional. El procesamiento de polvos metálicos mediante tecnología láser permite el tratamiento de una amplia gama de aleaciones e incluso materiales compuestos. Este estudio analiza la respuesta a tracción y compresión del acero inoxidable 316L fusionado mediante fusión selectiva láser. La microestructura resultante fue analizada mediante microscopía óptica. En cuanto a las propiedades mecánicas, se determinaron la resistencia a la fluencia, la resistencia última a la tracción, el porcentaje de elongación antes de la fractura, la resistencia a la compresión y la microdureza. Los resultados muestran que la microestructura está compuesta por micropiletas fundidas apiladas, dentro de las cuales se generan subgranos celulares debido al alto gradiente térmico y la alta velocidad de solidificación. La resistencia a la compresión (1511.88 ± 9.22 MPa) es superior a la resistencia a tracción (634.80 ± 11.62 MPa). Esta diferencia está principalmente asociada con el endurecimiento por deformación y las tensiones residuales. La microdureza inicial fue de 206.24 ± 11.96 HV, y después de la prueba de compresión, la dureza aumentó en un 23 %. Additive manufacturing has evolved from a rapid prototyping technology to a technology with the ability to produce highly complex parts with superior mechanical properties than those obtained conventionally. The processing of metallic powders by means of a laser makes it possible to process any type of alloy and even metal matrix composites. The present work analyzes the tensile and compressive response of 316L stainless steel processed by laser-based powder bed fusion. The resulting microstructure was evaluated by optical microscopy. Regarding the mechanical properties, the yield strength, ultimate tensile strength, percentage of elongation before breakage, compressive strength and microhardness were determined. The results show that the microstructure is constituted by stacked micro molten pools, within which cellular sub-grains are formed due to the high thermal gradient and solidification rate. The compressive strength (1511.88 ± 9.22 MPa) is higher than the tensile strength (634.80 ± 11.62 MPa). This difference is mainly associated with strain hardening and the presence of residual stresses. The initial microhardness was 206.24 ± 11.96 HV; after the compression test, the hardness increased by 23%. La fabricación aditiva ha evolucionado desde una tecnología de prototipado rápido hasta una con la capacidad de producir piezas altamente complejas con propiedades mecánicas que superan las logradas de manera convencional. El procesamiento de polvos metálicos mediante tecnología láser permite el tratamiento de una amplia gama de aleaciones e incluso materiales compuestos. Este estudio analiza la respuesta a tracción y compresión del acero inoxidable 316L fusionado mediante fusión selectiva láser. La microestructura resultante fue analizada mediante microscopía óptica. En cuanto a las propiedades mecánicas, se determinaron la resistencia a la fluencia, la resistencia última a la tracción, el porcentaje de elongación antes de la fractura, la resistencia a la compresión y la microdureza. Los resultados muestran que la microestructura está compuesta por micropiletas fundidas apiladas, dentro de las cuales se generan subgranos celulares debido al alto gradiente térmico y la alta velocidad de solidificación. La resistencia a la compresión (1511.88 ± 9.22 MPa) es superior a la resistencia a tracción (634.80 ± 11.62 MPa). Esta diferencia está principalmente asociada con el endurecimiento por deformación y las tensiones residuales. La microdureza inicial fue de 206.24 ± 11.96 HV, y después de la prueba de compresión, la dureza aumentó en un 23 %. |
| Audience | Academic |
| Author | Cáceres-Brito, Esteban Navas- Pinto, Wilson Omar Barrionuevo, Germán La Fé-Perdomo, Iván |
| AuthorAffiliation | Pontificia Universidad Católica de Chile University of Saskatchewan Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE University of Matanzas |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | COPYRIGHT 2024 Universidad Politecnica Salesiana This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. LICENCIA DE USO: Los documentos a texto completo incluidos en Dialnet son de acceso libre y propiedad de sus autores y/o editores. Por tanto, cualquier acto de reproducción, distribución, comunicación pública y/o transformación total o parcial requiere el consentimiento expreso y escrito de aquéllos. Cualquier enlace al texto completo de estos documentos deberá hacerse a través de la URL oficial de éstos en Dialnet. Más información: https://dialnet.unirioja.es/info/derechosOAI | INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS STATEMENT: Full text documents hosted by Dialnet are protected by copyright and/or related rights. This digital object is accessible without charge, but its use is subject to the licensing conditions set by its authors or editors. Unless expressly stated otherwise in the licensing conditions, you are free to linking, browsing, printing and making a copy for your own personal purposes. All other acts of reproduction and communication to the public are subject to the licensing conditions expressed by editors and authors and require consent from them. Any link to this document should be made using its official URL in Dialnet. More info: https://dialnet.unirioja.es/info/derechosOAI |
| Copyright_xml | – notice: COPYRIGHT 2024 Universidad Politecnica Salesiana – notice: This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. – notice: LICENCIA DE USO: Los documentos a texto completo incluidos en Dialnet son de acceso libre y propiedad de sus autores y/o editores. Por tanto, cualquier acto de reproducción, distribución, comunicación pública y/o transformación total o parcial requiere el consentimiento expreso y escrito de aquéllos. Cualquier enlace al texto completo de estos documentos deberá hacerse a través de la URL oficial de éstos en Dialnet. Más información: https://dialnet.unirioja.es/info/derechosOAI | INTELLECTUAL PROPERTY RIGHTS STATEMENT: Full text documents hosted by Dialnet are protected by copyright and/or related rights. This digital object is accessible without charge, but its use is subject to the licensing conditions set by its authors or editors. Unless expressly stated otherwise in the licensing conditions, you are free to linking, browsing, printing and making a copy for your own personal purposes. All other acts of reproduction and communication to the public are subject to the licensing conditions expressed by editors and authors and require consent from them. Any link to this document should be made using its official URL in Dialnet. More info: https://dialnet.unirioja.es/info/derechosOAI |
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| DOI | 10.17163/ings.n31.2024.01 |
| DatabaseName | ¡Informe! SciELO Dialnet (Open Access Full Text) Dialnet |
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| Discipline | Engineering |
| DocumentTitleAlternate | TENSILE/COMPRESSIVE RESPONSE OF 316L STAINLESS STEEL FABRICATED BY ADDITIVE MANUFACTURING |
| EISSN | 1390-860X |
| EndPage | 18 |
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| ISSN | 1390-650X 1390-860X |
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| Issue | 31 |
| Keywords | Laser powder bed fusion propiedades mecánicas endurecimiento por deformación manufactura aditiva acero inoxidable Stainless steel Mechanical properties Additive manufacturing Strain hardening fusión selectiva láser |
| Language | Spanish Portuguese |
| License | This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License. http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
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| OpenAccessLink | http://dx.doi.org/10.17163/ings.n31.2024.01 |
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| PublicationDecade | 2020 |
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| PublicationYear | 2024 |
| Publisher | Universidad Politecnica Salesiana Universidad Politécnica Salesiana |
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| References | 2017; 7 2021; vol. 403 2021; 44 2019; 31 2020; 185 2022; vol. 119 2019; 13 2018; 740 2019; 12 2021; vol. 209 2016; 32 2020; 107 2017; vol. 4 2022; 838 2022; 20 2020; 189 2020; vol. 33 2020; 10 2019; vol. 50 2019; vol. 35 2021; vol. 46 2022; 213 2019; vol. 14 2021; 814 2023; 43 2017; 30 2022; vol. 59 2022; 2022 2023; vol. 29 2020; 770 2021; vol. 18 2022; 57 2018; 718 2019; vol. 102 2016; 678 2017; 124 Barrionuevo, G. O; Ramos-Grez, J. A. 2020 2017; 249 2019; vol. 25 2021; vol. 56 2017; vol. 703 2022; vol. 80 |
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Investigation of effects of process parameters on microstructure and hardness of SLM manufactured SS316L publication-title: Journal of Alloys and Compounds – volume: vol. 29 start-page: 425 issue: no. 3 year: 2023 end-page: 436 article-title: Microstructure simulation and experimental evaluation of the anisotropy of 316L stainless steel manufactured by laser poder bed fusion publication-title: Rapid Prototyping Journal – volume: vol. 102 start-page: 2877 issue: no. 9 year: 2019 end-page: 2889 article-title: A critical review of fused deposition modeling 3D printing technology in manufacturing polylactic acid parts publication-title: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology – volume: 31 start-page: 031201 issue: 3 year: 2019 end-page: 031201 article-title: Microstructure evolution during selective laser melting of metallic materials: A review publication-title: Journal of Laser Applications – volume: 7 issue: no. 9 year: 2017 article-title: An overview of additive 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| SourceID | dialnet scielo gale |
| SourceType | Open Website Open Access Repository Aggregation Database |
| StartPage | 9 |
| SubjectTerms | acero inoxidable Additive manufacturing Computer Science, Artificial Intelligence endurecimiento por deformación Engineering, Electrical & Electronic Engineering, Mechanical fusión selectiva láser Laser powder bed fusion manufactura aditiva Mechanical properties propiedades mecánicas Stainless steel Strain hardening |
| Title | RESPUESTA A LA TENSIÓN/COMPRESIÓN DEL ACERO INOXIDABLE 316L FABRICADO POR MANUFACTURA ADITIVA |
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