Fractura y daño dúctil en probetas biaxiales de acero AISI 316L fabricado con manufactura aditiva por proceso PBF-LB/M

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo caracterizar el comportamiento a fractura es- tática de un acero inoxidable AISI 316L (1.4404) fabricado mediante manufactura aditiva, empleando la técnica de fusión de polvo metálico mediante láser (PBF-LB/M, Metal Powder Bed Fusion by Laser Beam), bajo condiciones de carga multiaxial. El trabajo consistió en la selección del material, el diseño de las probetas a ensayar y su fabricación por PBF-LB/M. Luego, se realizó una serie inicial de ensayos en configuraciones uni-axiales y bi-axiales utilizando un banco de ensayo con 4 actuadores electromecánicos con control independiente y con adquisición automática de los parámetros requeridos, midiéndose el campo superficial de deformaciones por medio de la técnica DIC (análisis digital de imágenes). La geometría de las probetas fue adaptada a los requerimientos del método de manufactura y las muestras seleccionadas se sometieron a diferentes condiciones de carga biaxial hasta su falla. También, se analizaron las microestructuras resultantes del proceso de fabricación y las superficies de fractura obtenidas. Para ello, se utilizaron técnicas meta- lográficas convencionales y observaciones por medio de microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. Se realizaron, además, simulaciones computacionales de las configu- raciones analizadas, ajustadas con los datos experimentales y las condiciones de contorno del problema, para caracterizar los estados tensionales asociados a partir de parámetros represen- tativos. Mediante estos parámetros, fue posible estudiar los mecanismos de falla observados experimentalmente y su dependencia del estado tensional. Los resultados y procedimientos experimentales desarrollados permiten avanzar en la caracterización de la falla dúctil en aceros fabricados por manufactura aditiva, sentando las bases para el desarrollo de modelos de falla más precisos en este tipo de materiales.