Dissertação de Mestrado- Com Comportamento Elasto-Plástico Cíclico da Liga de Alumínio AlSi10Mg produzido por SLM

Abstract

O objetivo principal deste trabalho é estudar o comportamento elasto-plástico cíclico no regime de fadiga oligocíclica da liga de alumínio AlSi10Mg em componentes produzidos por Fusão Seletiva a Laser para três diferentes condições térmicas. Uma primeira em que a liga não é sujeita a qualquer tratamento térmico, uma segunda em que a liga é sujeita a um tratamento térmico de alívio de tensões residuais, e uma terceira em que lhe é aplicado um tratamento T6.Para estudar este comportamento foram ensaiados dois grupos de provetes. O primeiro grupo em controlo de deformação com R=-1. O segundo em controlo de carga também com R=-1.Depois de ensaiados os dois grupos de provetes foi possível estudar a sua microestrutura, a sua dureza, o comportamento monotónico e o comportamento à fadiga, nomeadamente, a relação tensão- deformação cíclica, a relação energia-vida e a relação deformação-vida. Este estudo permite retirar todos os parâmetros cíclicos e ajustar uma curva, que permite fazer uma previsão da vida dos componentes. Os resultados mostram que a liga de alumínio AlSi10Mg em componentes produzidos por Fusão Seletiva a Laser quando tratada termicamente tem um decréscimo na resistência à fadiga comparativamente à mesma sem tratamento térmico. No entanto, os tratamentos térmicos permitem obter uma maior ductilidade da liga. De referir que, para o tratamento de alívio de tensões residuais se obtém uma ductilidade maior do que quando a liga é tratada por T6. Isto resulta das alterações microestruturais derivadas dos picos exotérmicos serem ultrapassados com os tratamentos em questão.

The main objective of this work is to study the elastic-plastic behaviour in the low cycle fatigue regime of the AlSi10Mg aluminium alloy, in components produced by the Selective Laser Melting method for three different thermic conditions. One alloy not subjected to a heat treatment, a second one with the alloy subjected to a heat treatment of residual tensions relief, and another one which is applied a T6 treatment.To study this behaviour two groups of specimens were tested. One of them in strain control and the other one in stress control, both with R=-1. After the tests on these specimens it was possible to study their microstructure, the hardness, the monotonic behaviour and the fatigue behaviour, more properly the cyclic strain-stress, the stress-life and strain-life relationships. This study allow to obtain all of the cyclic parameters and a fitted curve that let us to predict the life time of the components produced by this additive method. The results show that the aluminium alloy AlSi10Mg in components produced by a Selective Laser Melting, when subjected to a heat treatment, has a decrease in its fatigue resistance comparing with the same alloy without heat treatment. However, the heat treatments allow to get a higher ductility of the alloy. Also they show that with the treatment of residual tensions relief we get a higher ductility than with T6 treatment. This results from the microstructural changes derived from the exothermic peaks being overcome through the treatments that we used.