Análise da influência da porosidade no comportamento mecânico e no riscamento do aço AISI 316L obtido via manufatura aditiva (DMLS) e sinterização (SPS)

• Processo: 20/10653-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2023
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Processos de Fabricação
• Pesquisador responsável: Vanessa Seriacopi
• Beneficiário: Vanessa Seriacopi
• Instituição Sede: Escola de Engenharia Mauá (EEM). Instituto Mauá de Tecnologia. São Caetano do Sul , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adalto de Farias ; Éd Claudio Bordinassi ; Erika Fernanda Prados ; Izabel Fernanda Machado ; Newton Kiyoshi Fukumasu ; Roberto Martins de Souza ; Susana Marraccini Giampietri Lebrão ; Wilson Carlos da Silva Junior
• Assunto(s): Tribologia Aço inoxidável Aço AISI 316L Sinterização Sinterização por plasma pulsado Impressão tridimensional Ensaios de riscamento Porosidade
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aço AISI 316L | Ensaios de Riscamento | Manufatura Aditiva por DMLS | Mecanismos de Abrasão | Porosidade | Sinterização por SPS | Sinterização (SPS); Manufatura Aditiva (DMLS); Tribologia

Resumo

O presente projeto de pesquisa tem como objetivo a análise do efeito da porosidade nas respostas ao riscamento de corpos de prova de aço AISI 316L, obtidos por dois processos de manufatura: aditiva por sinterização direta de metais por laser (DMLS), e sinterização via Spark Plasma Sintering (SPS). O procedimento experimental consiste em realizar ensaios de riscamento em microescala dos corpos de prova de aço inoxidável austenítico, comparando o comportamento mecânico e as respostas tribológicas (coeficiente de atrito e volume removido) decorrentes dos materiais provenientes desses processos de fabricação. Nestes ensaios, a variável de entrada será a força normal constante aplicada a fim de caracterizar o mecanismo de abrasão predominante em cada condição. Por sua vez, estudos a respeito do comportamento tribológico incorporam abordagens de comportamento mecânico e microestrutural dos materiais, deformação plástica, influência da topografia e do acabamento superficial. A metodologia de natureza experimental-numérico faz uso de caracterizações mecânicas por indentação instrumentada, e microdureza Vickers; caracterizações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X; medições de rugosidade em corpos de prova com diferentes porosidades; e avaliação dos mecanismos de abrasão e energia dispendida no processo. Investigações sobre variação da triaxialidade em função do efeito localizado dos poros e outras heterogeneidades do material e respostas de subsuperfície após os ensaios de riscamento serão promovidas, incluindo a realização de simulações com o Método dos Elementos Finitos (MEF) para discussões sobre tensões, deformações, fechamento/deformação de poros, tensões residuais e encruamento. Portanto, intenciona-se contribuir em termos de design of materials e definições microestruturais que possam ser interessantes em aplicações de biomateriais. Colaborações são vistas como importantes para ampliar discussões e complementar as análises relacionadas ao material, processos de fabricação, e comportamento mecânico em âmbitos experimental e numérico. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BORDINASSI, ED CLAUDIO; MHURCHADHA, SINEAD UI; SERIACOPI, VANESSA; DELIJAICOV, SERGIO; GIAMPIETRI LEBRAO, SUSANA MARRACCINI; THOMAS, KEN; BATALHA, GILMAR FERREIRA; RAGHAVENDRA, RAMESH. Effect of hybrid manufacturing (am-machining) on the residual stress and pitting corrosion resistance of 316L stainless steel. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. 44, n. 10, p. 16-pg., 2022-10-01. (20/10653-5, 20/09163-3)

BORDINASSI, ED CLAUDIO; SERIACOPI, VANESSA; DOS SANTOS, MARCELO OTAVIO; PASCHOALINOTO, NELSON WILSON; DE FARIAS, ADALTO. Effect of cryogenic cooling on residual stresses and surface finish of 316L during hybrid manufacturing. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY, v. N/A, p. 14-pg., 2023-10-02. (20/10653-5, 20/09163-3)