NUEVOS MATERIALES 16 PROCEDIMIENTOEXPERIMENTAL La aleación base gamma-TiAl escogida para esta investigación es la aleación en polvo gamma-Ti48Al2Cr2Nb con una distribución del tamaño de la partícula entre 45 y 150 µm, suministrada por LPW Technology Limited. La fluidez del polvo se midió según el criterio ‘ADTMB213: Standard Test Methods for Flow Rate of Metal Powders’ usando el embudo Hall Flowmeter con una muestra de 50 g de polvo. También se puso a prueba la densidad aparente según el criterio ‘ASTM B212: Standard Test Methos for Apparent Density of Free-Flowing Metal Powders Using the Hall Flowmeter Funnel’ mediante un recipiente cilíndrico de 25 cm3. Asimismo, se evaluó la composición química a través de la técnica de fluorescencia de rayos X; los elementos de oxígeno, nitrógeno, carbono e hidrógeno se analizaron con instrumentos LECO. Se preparó una muestra de la aleación en polvo gamma-Ti48Al2Cr2Nb para el análisis microscópico puliendo la muestra hasta llegar a 1 µm, según el criterio de preparación ‘ASTM E3: Standard Guide for Preparation of Metallographic Specimens’. Posteriormente, se reveló la microestructura con un ataque químico con el reactivo Kroll a temperatura ambiente durante 5 segundos, según la norma ‘ASTM E407: Standard Practice for Microetching Metals and Alloys’. La microestructura del polvo se observó con un Microscopio Óptico (OM) en el instrumento Nikon Eclipse LV100 y a través del Microscopio Electrónico de Barrido (SEM, por Scanning Electron Microscopy) en un aparato JEOL 6300. La producción de la muestra PBF-EB se llevó a cabo en Aidimme (Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines) en Valencia, España. Los trabajos de construcción de PBF-EB se realizaron con un sistema Arcam A2. El análisis de la microestructura, densidad y y la composición química se desarrollaron sobre las muestras procesadas de PBF-EB siguiendo el mismo método descrito para la muestra de polvo. La medición de dureza HV1 también se llevó a cabo sobre las muestras procesadas de PBF-EB aplicando una carga de 1 kg según la norma UNE EN ISO 6507-1 en un instrumento Wolpert V-testor 2 MA030007 Hardness. El análisis de tomografía computerizadase realizó en un aparato Metrotom 026450. RESULTADOS Y DISCUSIÓN La fluidez y la densidad aparente se analizaron para conseguir un comportamiento físico del polvo de aluminuro de titanio. Por un lado, la fluidez del polvo está entre los requisitos principales de las tecnologías de fabricación basadas en capas, ya que la tasa y uniformidad del relleno de la matriz está relacionado con las propiedades de flujo que, por tanto, influyen en la tasa de producción y uniformidad de las piezas compactadas. Se requieren tasas de alta fluidez o tiempos cortos de fluido para la producción con tecnologías de Power Bed Fusion. En este caso, el valor de fluidez analizado fue de 25,73 s/50 g, acorde con el valor recomendado por ARCAM, el proveedor de la tecnología PBF-EB. Por otro lado, el valor de densidad aparente que se obtuvo fue de 2,23 g/cm3, que corresponde al 55.78 % del material sólido. Este valor, superior al 50 %, también se ajusta bien a las condiciones estipuladas por el proveedor de esta tecnología. El análisis de la composición química también se llevó a cabo para comprobar que se ajusta al rango teórico requerido por el proveedor del polvo. La tabla 1 resume la comparación del contenido de los elementos de aleación presentes en la aleación del polvo gamma-Ti48Al2Cr2Nb. Puede observarse también que todos los elementos se encuentran dentro del rango teórico. La figura 1 muestra imágenes del SEM y del microscopio óptico de la aleación del polvo gamma-Ti48Al2Cr2Nb. A partir de las imágenes SEM (figura 1-a, b) se puede observar desde un pequeño ELEMENTO DE ALEACIÓN [% p/p] EXPERIMENTAL [% p/p] PROPORCIONADO POR LPW [% p/p] RANGO TEÓRICO Ti Equilibrio Equilibrio Equilibrio Al 33.16 33.2 32.5 - 36 Cr 2.58 2.6 2.2 - 2.7 Fe <0.1 <0.1 0.04 Max. Nb 5.05 5.1 4.5 - 5.1 C 0.008 0.01 0.015 Max. N <0.01 <0.01 0.02 Max. H <0.01 <0.01 0.02 Max. O 0.066 0.06 0.08 Max. Tabla 1. Composición química de la aleación del polvo gamma-Ti48Al2Cr2Nb: comparación entre los valores experimentales, los proporcionado por LPW y los del rango teórico.
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