Title

INTEGRIDADE MICROESTRUTURAL E COMPORTAMENTO MECÂNICO DO AÇO AISI 316L FABRICADO POR FUSÃO SELETIVA A LASER COM ÊNFASE EM POROSIDADE, MORFOLOGIA DA POÇA DE FUSÃO E DESEMPENHO EM COMPRESSÃO

MICROSTRUCTURAL INTEGRITY AND MECHANICAL BEHAVIOR OF AISI 316L FABRICATED BY SELECTIVE LASER MELTING CONSIDERING POROSITY MELT POOL MORPHOLOGY AND COMPRESSION PERFORMANCE

Authorship

DIAS, BERNARDO DE MARTINS DUTRA FURTADO; NUNES, THAISSA SAMPAIO; GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES; SOUSA, TALITA GAMA DE; BRANDÃO, LUIZ PAULO

DIAS, BERNARDO DE MARTINS DUTRA FURTADO

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NUNES, THAISSA SAMPAIO

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GARCIA, JULIANNA MAGALHÃES

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SOUSA, TALITA GAMA DE

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BRANDÃO, LUIZ PAULO

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DOI

10.5151/2594-4711-42157

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Abstract

Este estudo investiga as propriedades físicas e mecânicas do aço inoxidável AISI 316L fabricado por Fusão Seletiva a Laser (FSL), com ênfase na caracterização da densidade relativa, porosidade interna, morfologia da poça de fusão e comportamento sob compressão uniaxial. A densidade aparente foi determinada pelo método hidrostático (ASTM B962), revelando um valor de 6,97 g/cm³, o que corresponde a uma porosidade estimada de 11,98%, superior ao limite aceitável para aplicações estruturais. Ensaios de compressão demonstraram alta resistência mecânica (σmax ≈ 1500 MPa) e excelente capacidade de deformação, atribuídas à microestrutura colunar refinada com subestruturas celulares e elevada densidade de discordâncias. A análise metalográfica revelou poças de fusão semicirculares regulares, com boa coalescência entre camadas, enquanto a microscopia eletrônica indicou maior concentração de poros irregulares na região superior da peça.

THIS STUDY INVESTIGATES THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF AISI 316L STAINLESS STEEL FABRICATED VIA SELECTIVE LASER MELTING (SLM), FOCUSING ON THE ANALYSIS OF RELATIVE DENSITY, INTERNAL POROSITY, MELT POOL MORPHOLOGY, AND UNIAXIAL COMPRESSION BEHAVIOR. THE APPARENT DENSITY, MEASURED USING THE HYDROSTATIC METHOD (ASTM B962), WAS FOUND TO BE 6.97 G/CM³, CORRESPONDING TO AN ESTIMATED POROSITY OF 11.98%, WHICH EXCEEDS THE TYPICAL THRESHOLD FOR STRUCTURAL APPLICATIONS. COMPRESSION TESTS REVEALED HIGH MECHANICAL STRENGTH (σMAX ≈ 1500 MPA) AND EXCELLENT PLASTIC DEFORMABILITY, ATTRIBUTED TO A REFINED COLUMNAR MICROSTRUCTURE WITH DENSE CELLULAR SUBSTRUCTURES AND HIGH DISLOCATION DENSITY. METALLOGRAPHIC ANALYSIS SHOWED REGULAR SEMICIRCULAR MELT POOLS WITH EFFECTIVE INTERLAYER COALESCENCE, WHILE SCANNING ELECTRON MICROSCOPY REVEALED MORE IRREGULAR AND INTERCONNECTED PORES NEAR THE TOP REGION OF THE SPECIMEN.

Keywords

AISI 316L, Fusão Seletiva a Laser, densidade aparente compressão uniaxial, microestrutura.

AISI 316L, Selective Laser Melting, apparent density, uniaxial compression, microstructure