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Influencia del proceso de manufactura aditiva LPBF sobre la Microestructura del Inconel- 718: análisis de densidad, tamaño y distribución de precipitados

Resumen

La presente investigación titulada "Influencia del proceso de manufactura aditiva LPBF sobre la microestructura del INCONEL 718: Análisis de densidad, tamaño y distribución de precipitados" evalúa el impacto del espesor de capa y del tratamiento térmico sobre la morfología y distribución de fases secundarias en la aleación INCONEL 718 fabricada mediante Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Se analizaron probetas con espesores de 30 μm y 60 μm, con y sin tratamiento térmico conforme a la norma ASTM B637-06. La metodología combinó microscopía electrónica (HAADF-TEM y SEM) y espectroscopia EDS para identificar fases como γ′, γ″, δ, carburos y fase Laves. Se realizó superposición digital para correlacionar morfología y composición, permitiendo clasificar los precipitados. Se implementó análisis cuantitativo mediante software especializado para medir parámetros como área, perímetro, ejes mayor y menor, y coordenadas (X, Y), lo que permitió analizar el aspect ratio y distancia entre precipitados bajo diferentes condiciones de procesamiento. El análisis estadístico con MATLAB estableció funciones de distribución acumulativa que evidenciaron el efecto del tratamiento térmico en la homogeneización microestructural. Los resultados revelaron fases γ', γ" y δ distribuidas heterogéneamente en las probetas tratadas térmicamente. Los precipitados γ' presentaron forma esférica (20-50 nm), mientras que los γ" mostraron morfología discoidal y los δ estructuras aciculares en límites de grano. Se evidenció que el tratamiento térmico modifica sustancialmente la morfología y distribución espacial, homogeneizando la microestructura independientemente del espesor de capa. Las muestras post-tratamiento exhibieron relaciones de aspecto ratio más definidas (valores entre 0-5), indicando la disolución de fases Laves y precipitación controlada de fases endurecedoras. Esta metodología establece correlaciones entre parámetros de fabricación aditiva y microestructura resultante, sentando bases para la optimización del proceso LPBF en componentes de Inconel 718.