Efecto de las nanopartículas de Al2O3 en las propiedades de la pieza CoCrNi LPBF
Experimento
En este estudio se utilizó polvo de aleación de CoCrNi y polvo de Al₂O₃ como materias primas. El polvo de aleación de CoCrNi se preparó mediante atomización con gas al vacío, y el tamaño de partícula del polvo era de 15-53 μm. El tamaño de partícula del polvo de Al₂O₃ era de 38-74 μm. Una vez mezclados los polvos de las materias primas, se procesaron en el sistema de fabricación aditiva LPBF.
Composición química del CoCrNi:
Morfología del CoCrNi:
Análisis de microestructuras:
Tras añadir Al2O2, los granos de la matriz de CoCrNi se refinan significativamente y se forma un gran número de precipitados de Al2O2 a escala nanométrica. Estos precipitados se distribuyen a lo largo de los límites y obstaculizan eficazmente el movimiento de las dislocaciones.
Propiedades mecánicas:
Los resultados de los ensayos de compresión muestran que la resistencia a la compresión y la dureza de las piezas de CoCrNi aumentan significativamente con la adición de Al₂O₃. En particular, cuando el contenido de Al₂O₃ es del 7,5% en peso, la resistencia última a la compresión alcanza los 1143 MPa, la deformación por fractura es del 29,8% y la dureza es de 300 HV. Estas mejoras en el rendimiento se atribuyen principalmente a mecanismos como el refinamiento del grano, el refuerzo de dislocaciones y el refuerzo de la segunda fase.
Conclusión:
En este estudio, se prepararon con éxito materiales compuestos de matriz metálica de CoCrNi reforzados con Al₂O₃ mediante la tecnología LPBF, y se estudió sistemáticamente el efecto de la adición de Al₂O₃ en la evolución de la microestructura del material y en sus propiedades mecánicas. Los resultados muestran que la adición de una cantidad adecuada de Al₂O₃ puede mejorar significativamente las propiedades mecánicas de las piezas LPBF de CoCrNi. Este estudio proporciona una nueva vía para desarrollar compuestos de matriz metálica de alto rendimiento.
Otros polvos de aleación de media y alta entropía producidos por TRUER:
CoCrNi, FeCoNiCr, FeCoNiCrMn, FeCoNiCrAl, FeCoNiCrMo, FeCoNiCrTi, FeCoNiCrV, FeCoNiCrCu
