Efecto del postprocesado mediante HIP a 850ºC / 200 MPa en el comportamiento a fatiga de la aleación Ti-6AI-4V fabricada mediante SLM

Abstract

Hot Isostatic Pressing (HIP) es una técnica de postprocesado termomecánico ampliamente utilizada en piezas fabricadas mediante Selective Laser Melting (SLM) para densificar el material y reducir los defectos internos intrínsecos que se originan durante la fabricación, como porosidad o la falta de fusión, los cuales tienen un gran impacto en la resistencia a fatiga del material. En este trabajo se presenta el efecto de un ciclo HIP, realizado a una presión de 200 MPa y una temperatura de 850ºC durante 2 horas, sobre el comportamiento a fatiga de una aleación Ti-6Al-4V fabricada por SLM. Se ha efectuado un análisis defectológico y microestructural de las diferentes situaciones analizadas (SLM as-built, SLM+HIP, material de referencia) con el objetivo de estudiar la relación de los defectos y la microestructura con la vida en fatiga. Los resultados muestran que el presente proceso de HIP permite una muy buena densificación del material, y permite obtener una microestructura con mínimos efectos de engrosamiento de la fase α, lo cual se traduce en unas buenas propiedades de fatiga comparables a las del material de referencia.

Hot Isostatic Pressing (HIP) is a thermo-mechanical post-processing technique widely used to reduce the internal defects characteristic of additive manufacturing techniques (lack-of-fusion or entrapped-gas-pores), which have a great impact on the fatigue properties of the material. In this work, the effect of a HIP-cycle at a pressure of 200 MPa and a temperature of 850ºC for 2 hours, on the fatigue behaviour of a Ti-6Al-4V alloy manufactured by SLM is presented. Microstructural and fractographic analysis for the different conditions (SLM as-built, SLM+HIP, reference material) have been carried out in order to study the effect of defects and microstructure features on the fatigue life. The results indicate that the present HIP process allows a very good densification of the material and exhibiting a microstructure with minimal alpha-phase coarsening effects, obtaining good fatigue properties comparable to the reference material ones.