Caracterização de Multicamadas de IN625 Depositadas por CMT

Abstract

Resumo A manufatura aditiva é um processo utilizado na construção de peças com complexidade geométrica e no reparo de componentes mecânicos com alto valor agregado sendo portanto atrativa quando se utilizam materiais de elevado custo haja vista a menor necessidade de subtração de material. Nesse processo de deposição de multicamadas seguindo um modelo digital são produzidas estruturas mecânicas 3D. O sucesso de cada procedimento depende dos parâmetros de processamento, que incluem técnica de deposição, parâmetros, liga a ser depositada e condições da deposição. Controlar o efeito destes parâmetros nas propriedades é determinante para beneficiar o curto tempo de desenvolvimento do projeto na produção de peças. Neste contexto, diversos estudos têm sido desenvolvidos avaliando o efeito das multicamadas nas características dos componentes. Este trabalho vem contribuir para este tema após o processamento de multicamadas de uma liga a base de Ni (IN625) pelo processo MIG/MAG - CMT (Cold Metal Transfer). Amostras (paredes) de 15 cm de altura foram obtidas pela sobreposição de cordões e caracterizadas na condição como-depositada e após tratamento térmico de homogeneização. A influência da sobreposição das camadas na microestrutura e propriedades mecânicas foi avaliada por meio de medidas de dureza e ensaios de tração. O efeito dos múltiplos ciclos térmicos na microestrutura e nas propriedades mecânicas antes e após tratamento térmico foi também avaliado. Resultados mostraram que o tratamento térmico minimizou as heterogeneidades da microestrutura com multicamadas promovendo um aumento na resistência mecânica, porém, com queda da ductilidade quando comparado à amostra na condição como processada. A análise da região da fratura dos corpos-de-prova tracionados contribuiu para um melhor entendimento do efeito da deposição de multicamadas e posterior tratamento térmico.Abstract Additive manufacturing is a process used to build parts with geometric complexity, and repair technical components with high value added. The additive manufacturing has the advantage the capacity of producing components with complex geometry and less waste of material, fact which becomes attractive when working with high costs materials. In this multilayer deposition, process produces 3D mechanical structures following digital models. The success of each procedure depends of the processing of parameters, which is included technique of deposition, parameters, alloy to be deposited and conditions of deposition. Control the impacts of these parameters is determinant to obtain another advantage of this process that is the short time between the project development and the parts production. Many studies have been developed to evaluate the effects of the multilayers on the component. This study contributes to this discussion processing the Ni superalloy IN625 by GMAW-CMT (Cold Metal Transfer) process. Processed multilayers walls with 15 cm high were characterized as-deposited condition and after heat treatment. The impact of the multilayers on the microstructure and mechanical properties were evaluated by hardness and tensile test. The effects of the heat treatment on the mechanical properties are discussed. Results show that the heat treatment minimizes heterogeneities of the multilayer structure. After the heat treatment, occurred a decrease of ductility when compared to the wall as processed condition, besides that, exhibited a higher yield strength and tensile strength. The uniformity of the structure after heat treatment is confirmed by the lower dispersion of the results. Analysis of the fracture region contributed to a better understanding of the effects of multilayer deposition and subsequent heat treatment.