De ce se numește Inconel 718 un super aliaj?
Fundamentul industriilor noastre aerospațiale, de apărare și energetică este componentele de construcție care pot rezista la căldură și presiune extremă. Aceste piese sunt de obicei realizate dintr-un metal numit Inconel 718, un aliaj de nichel-crom extrem de puternic, rezistent la coroziune, la temperatură înaltă.
Acest metal este în mod obișnuit prelucrat, șlefuit, trasat, laminat și sudat pentru a crea forma și microstructura necesare pentru a avea proprietățile de înaltă performanță dorite. Metalul este utilizat în mod obișnuit în motoarele cu rachete, motoarele cu reacție, vase sub presiune, turbine cu gaz și alte componente. Dar prelucrarea metalului este costisitoare. Pentru piesele cu geometrii complexe și caracteristici interne, fabricarea directă (producerea produsului în forma sa finală) va fi sfântul graal economic.
Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii se îndreaptă către fabricarea aditivă (AM), în special tehnologia de fuziune cu strat de pulbere cu laser (LPBF), pentru a obține „forma aproape netă”, fabricarea aproape finală a componentelor aerospațiale. Deoarece obiectele 3D sunt construite strat cu strat prin fabricarea aditivă și diferite părți ale materialului au viteze de răcire diferite, se formează o varietate de secțiuni transversale și microstructuri. Provocarea este că condițiile termice ale LPBF au ca rezultat microstructură și proprietăți mecanice care nu sunt la nivelul necesar pentru produsul final.
Tratamentele termice post-proces pot ajuta la restabilirea proprietăților dorite, dar conceperea celor mai eficiente metode de tratare, menținând în același timp microstructura țintă, necesită o putere de calcul semnificativă.
United Technologies Research Center (UTRC), în colaborare cu Pratt & Whitney și UTC Aerospace Systems, dezvoltă un model de proces bazat pe fizică pentru a prezice microstructura pieselor structurale aerospațiale fabricate aditiv din superaliaje de nichel.
