Evaluation of fracture toughness using CTOD (crack tip open dislocation) of Inconel 718 samples manufactured by both laser-directed energy deposition (DED-LB) and forging

Resumen Título: Evaluación de la tenacidad a la fractura mediante CTOD (crack tip open displacement) de muestras de Inconel 718 fabricadas tanto por deposición de energía dirigida con láser (DED-LB), como por forjado* Autor: Diego Andrés Ospino Julio, Mayra Alejandra Rueda Pedraza Palabras Clave: Inconel 718, CTOD, tenacidad a la fractura, DED-LB, fabricación aditiva, forjado, mecánica de fractura, microestructura. Descripción: El presente trabajo tiene como objetivo evaluar la tenacidad a la fractura del Inconel 718 fabricado mediante dos procesos de manufactura: deposición de energía dirigida con láser (DED-LB) y forjado convencional. Para ello, se aplicó el ensayo de desplazamiento de apertura de la punta de la grieta (CTOD, Crack Tip Opening Displacement), conforme a la norma ASTM E1820-24, junto con pruebas de tracción uniaxial y análisis microestructural. Los resultados experimentales permitieron comparar las propiedades mecánicas, la ductilidad y el comportamiento frente a la propagación de grietas de ambas condiciones de fabricación. El material forjado presentó una mayor tenacidad a la fractura, con un CTOD crítico promedio de 0.282 mm, y una respuesta dúctil con propagación estable de la grieta. En contraste, el Inconel 718 fabricado por DED-LB mostró un CTOD promedio de 0.198 mm, caracterizado por una menor ductilidad y mayor dispersión en los resultados, atribuida a heterogeneidades microestructurales, tensiones residuales y porosidad propia del proceso aditivo. El análisis microestructural evidenció una fractura predominantemente dúctil en el material forjado, mientras que el material fabricado aditivamente presentó fracturas mixtas con zonas de falta de fusión. En conjunto, los resultados demuestran que el método de fabricación influye significativamente en la mecánica de fractura del Inconel 718 y que el proceso DED-LB requiere optimización de parámetros y tratamientos térmicos posteriores para mejorar su desempeño estructural.