| Texto completo | |
| Autor(es): |
Rodrigues, Joao Felipe Queiroz
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Sangali, Marcio
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Prandi, Gilberto Vicente
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Valentim, Matheus
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Starck, Leticia Falcao
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Campo, Kaio Niitsu
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Soyama, Juliano
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Caram, Rubens
Número total de Autores: 8
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| Tipo de documento: | Artigo Científico |
| Fonte: | ADDITIVE MANUFACTURING; v. 114, p. 14-pg., 2025-09-25. |
| Resumo | |
The fabrication of heterogeneous structures represents a versatile approach to tailoring the strength vs. ductility relationship. In this work, a layered heterostructure based on different Ti alloys was produced by laser powder bed fusion, consisting of alternating layers of a strong heat-treatable alloy (Ti-5553) and a more ductile, tougher material (Ti-42Nb). The results indicate that the layers were dense and retained their nominal composition with good dimensional precision. The material alternation disrupted continuous epitaxial growth across macro-layers, reducing crystallographic texture intensity and overall anisotropy. The solution treatment followed by aging could significantly alter the strength of the layered heterostructure without causing delamination. Stiffness could be tuned, from approximately 65 GPa after solution treatment to approximately 94 GPa after aging at 500 degrees C. In its as-built state, the heterostructure exhibited an excellent combination of properties, with an ultimate tensile strength of around 800 MPa and an elongation of over 10 %. Fracture analysis revealed that microvoid coalescence was the primary failure mechanism in both alloy layers. Thermodynamic calculations and diffusion simulations clarified alpha-phase precipitation and interlayer oxygen diffusion effects, which influence the mechanical properties and microstructural evolution. These results provide valuable insight and practical guidelines for designing multi-material metallic additive manufacturing components with tunable mechanical properties. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 22/10049-6 - Obtenção de materiais com controle de rigidez por manufatura aditiva e tratamentos térmicos |
| Beneficiário: | Gilberto Vicente Prandi |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 24/13761-4 - Aplicação de Fusão a Laser em Leito de Pó na Obtenção de Materiais com Gradientes Funcionais em Ligas Ti-Nb-Ta |
| Beneficiário: | Marcio Sangali Cristino da Silva |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 23/13947-8 - Explorando materiais em camadas usando fusão a laser em leito de pó de ligas de titânio |
| Beneficiário: | João Felipe Queiroz Rodrigues |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Processo FAPESP: | 18/18293-8 - Ligas de titânio: transformações de fases e manufatura aditiva aplicadas na obtenção de materiais com gradientes funcionais |
| Beneficiário: | Rubens Caram Junior |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Temático |
| Processo FAPESP: | 22/10350-8 - Modulação de propriedades mecânicas de componentes para implante via manufatura aditiva de ligas de Ti |
| Beneficiário: | Matheus Valentim |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado Direto |
| Processo FAPESP: | 21/06156-9 - Nucleação de fase alfa em liga beta metaestável Ti-Nb-Fe-Sn: mecanismos de precitação intergranular e intragranular |
| Beneficiário: | Leticia Falcão Starck |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |