Anisotropic sintering behavior of stainless steel 316L printed by binder jetting additive manufacturing

Esmati, K.; Chakraborty, A.; Pendurti, S.; Natarajan, A.; Martin, E. (2024). Anisotropic sintering behavior of stainless steel 316L printed by binder jetting additive manufacturing. Materials Today Communications, 41, (2024), 110528.

 

L’influence de la température de frittage et de l’orientation d’impression sur le retrait anisotrope au frittage de l’acier inoxydable 316L (SS316L) fabriqué par jet de liant (BJ) a été étudiée. Un comportement de retrait quasi-isotrope avec très peu d’anisotropie (≤4 %) dans le plan du lit de poudre a été observé. Le retrait anisotrope hors plan, pouvant atteindre 16 %, a été attribué aux lignes primitives formées perpendiculairement à la direction de fabrication. Ce phénomène suit une loi de puissance, et l’énergie d’activation n’est pas affectée par l’anisotropie. Pour toutes les orientations d’impression, la diffusion aux joints de grains (25–162 kJ/mol) est le mécanisme de frittage dominant entre 1100 °C et 1300 °C. Au-delà de 1300 °C, la diffusion en volume (490–623 kJ/mol) devient le mécanisme de frittage prédominant, entraînant un retrait significativement plus important, pouvant atteindre 15 %. Le comportement de retrait anisotrope n’affecte pas la microstructure, car une évolution similaire de la taille des grains, des fractions de ferrite et des densités globales (jusqu’à 96 %) est observée après le frittage.