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Influencia de los tratamientos térmicos en la anisotropía del Ti6Al4V fabricado mediante manufactura aditiva

Resumen

La aleación de titanio Ti6Al4V es ampliamente utilizada en aplicaciones aeroespaciales y biomédicas debido a sus excelentes propiedades mecánicas, baja densidad y biocompatibilidad. Sin embargo, cuando se fabrica mediante manufactura aditiva por fusión de haz de electrones (EBM), la microestructura resultante presenta una marcada anisotropía, producto de la solidificación direccional y la naturaleza capa por capa del proceso, lo que genera alineación de granos y variaciones en el comportamiento mecánico según la orientación. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de tratamientos térmicos post procesamiento sobre la anisotropía del Ti6Al4V fabricado por EBM, con el fin de mejorar la uniformidad de sus propiedades. Se aplicaron tratamientos térmicos a tres temperaturas: 950 °C (sub transus), 990 °C (near transus) y 1050 °C (super transus). Las muestras fueron caracterizadas mediante microscopía óptica, ensayos de compresión cuasi estáticos y micro dureza Vickers en los planos paralelo y perpendicular a la dirección de impresión. Los resultados mostraron una transformación progresiva de la microestructura, con mayor homogeneidad y formación de granos equiaxiales a medida que aumentaba la temperatura. El tratamiento a 1050 °C fue el más efectivo, reduciendo la anisotropía del módulo de Young (7.26 % a 0.53 %), del límite de fluencia (13.95 % a 4.06 %) y de la dureza (6.84 % a 2.31 %). Aunque se observó una ligera disminución en la resistencia mecánica, la mejora en la isotropía confirma que los tratamientos térmicos son una estrategia viable para optimizar el desempeño del Ti6Al4V procesado por EBM en aplicaciones donde se requiere alta confiabilidad estructural.