Influencia de la adición de elementos de aleación menores en la susceptibilidad al agrietamiento de una superaleación a base de níquel fabricada por LPBF

Inconel 738LC (IN738LC) es una superaleación a base de níquel especialmente utilizada en los componentes de la sección caliente de motores de turbina. Una de sus principales desventajas reside en la susceptibilidad al agrietamiento cuando se fabrica mediante fusión de lecho de polvo láser (LPBF). Este artículo analiza la influencia de la concentración de elementos de aleación menores en la tendencia al agrietamiento de la superaleación IN738LC fabricada por LPBF. Para ello, se fabricaron muestras utilizando dos polvos con diferente concentración de elementos de aleación menores (Si, Zr y B). Se demostró que la tendencia al agrietamiento de las muestras fue muy diferente según el polvo utilizado en su fabricación. De hecho, la densidad de grietas medida fue de 2,73 mm/mm² para las muestras fabricadas con el polvo con mayor concentración de elementos de aleación menores, mientras que para las demás fue de 0,25 mm/mm².

Además, se hizo especial hincapié en la caracterización de la composición elemental en los límites de grano agrietados para cuantificar el posible enriquecimiento de Si o Zr. También se estudiaron las diferencias en los rangos de solidificación y las estructuras de grano entre ambas muestras como consecuencia de la diferente concentración de elementos de aleación menores para analizar su efecto sobre la susceptibilidad a las grietas. En este sentido, los resultados de la simulación Scheil-Gulliver demostraron que las muestras con mayor contenido de Si y Zr presentaron una mayor temperatura en el rango de solidificación. Este hecho, así como un aumento en la presencia de límites de grano de ángulo alto (HAGB), condujo a un incremento en la formación de grietas durante la solidificación. Por lo tanto, en esta investigación se logró comprender los factores que afectan al fenómeno de las grietas en el IN738LC fabricado con LPBF.