Estudo do comportamento metalográfico e das propriedades mecânicas do metal ER 316 L depositado por manufatura aditiva pelo processo ao arco elétrico (MADA)

Abstract

A manufatura aditiva se diferencia dos processos tradicionais por adicionar material em camadas finas em vez de subtrair. Essa abordagem permite a produção de peças complexas ou personalizadas com menos etapas e economia de material. No entanto, enfrenta desafios devido aos ciclos térmicos, variáveis que podem afetar a microestrutura e as propriedades mecânicas. Este trabalho se propôs a caracterizar mecânica e metalurgicamente amostras fabricadas por manufatura aditiva por deposição ao arco (MADA) do ER 316 L. Análises químicas, microestruturais e mecânicas mostraram que as peças produzidas por MADA têm microestrutura ferrítica-austenítica com diferentes morfologias de ferrita, ao contrário da estrutura austenítica do material convencional. As microestruturas menores resultam em maior microdureza e limite de escoamento, mas menor ductilidade, devido à anisotropia e variabilidade das microestruturas. Em resumo, enquanto MADA oferece vantagens em design e economia de material, otimizar a qualidade e desempenho requer uma compreensão detalhada dos processos para enfrentar os desafios de propriedades mecânicas.

Additive manufacturing differs from traditional processes by adding material in thin layers instead of subtracting it. This approach allows the production of complex or customized parts with fewer steps and material savings. However, it faces challenges due to thermal cycling, variables that can affect the microstructure and mechanical properties. This work aimed to characterize mechanically and metallurgically samples manufactured by arc deposition additive manufacturing (WAAM) of ER 316 L. Chemical, microstructural and mechanical analyses showed that the parts produced by WAAM have a ferritic-austenitic microstructure with different ferrite morphologies, unlike the austenitic structure of the conventional material. The smaller microstructures result in higher microhardness and yield strength, but lower ductility, due to the anisotropy and variability of the microstructures. In summary, while WAAM offers advantages in design and material savings, optimizing quality and performance requires a detailed understanding of the processes to address the challenges of mechanical properties.