Защо Inconel 718 се нарича супер сплав?
Основата на нашата космическа, отбранителна и енергийна промишленост е изграждането на компоненти, които могат да издържат на екстремна топлина и натиск. Тези части обикновено са направени от метал, наречен Inconel 718, изключително здрава, устойчива на корозия, високотемпературна никел-хромова сплав.
Този метал обикновено е машинно обработен, ударно уплътнен, изтеглен, валцован и заварен, за да се създаде формата и микроструктурата, необходими за желаните високопроизводителни свойства. Металът обикновено се използва в ракетни двигатели, реактивни двигатели, съдове под налягане, газови турбини и други компоненти. Но обработката на метал е скъпа. За части със сложна геометрия и вътрешни характеристики, директното производство (производство на продукта в неговата крайна форма) ще бъде икономическият свещен граал.
За да постигнат това, изследователите се обръщат към адитивното производство (AM), по-специално технологията за сливане на лазерно прахообразно легло (LPBF), за да постигнат "почти нетна форма", почти финално производство на аерокосмически компоненти. Тъй като 3D обектите се изграждат слой по слой чрез адитивно производство и различните части на материала имат различни скорости на охлаждане, се образуват различни напречни сечения и микроструктури. Предизвикателството е, че топлинните условия на LPBF водят до микроструктура и механични свойства, които не са на нивото, необходимо за крайния продукт.
Термичните обработки след обработката могат да помогнат за възстановяване на желаните свойства, но разработването на най-ефективните методи за обработка при запазване на целевата микроструктура изисква значителна изчислителна мощност.
Изследователският център на Обединените технологии (UTRC), в сътрудничество с Pratt & Whitney и UTC Aerospace Systems, разработва модел на процес, базиран на физика, за да предскаже микроструктурата на авиационни структурни части, произведени с добавки, направени от никелови суперсплави.
