Kodėl Inconel 718 vadinamas super lydiniu?
Mūsų aviacijos, gynybos ir energetikos pramonės pagrindas yra statybos komponentai, galintys atlaikyti didelį karštį ir slėgį. Šios dalys paprastai yra pagamintos iš metalo, vadinamo Inconel 718, itin stipraus, atsparaus korozijai, aukštos temperatūros nikelio ir chromo lydinio.
Šis metalas paprastai yra apdirbamas, šratinamas, tempiamas, valcuojamas ir suvirinamas, kad būtų sukurta forma ir mikrostruktūra, reikalinga norimoms aukštos kokybės savybėms. Metalas dažniausiai naudojamas raketų varikliuose, reaktyviniuose varikliuose, slėginiuose induose, dujų turbinose ir kituose komponentuose. Tačiau metalo apdirbimas yra brangus. Sudėtingos geometrijos ir vidinių ypatybių dalių atveju tiesioginė gamyba (galutinio produkto gamyba) bus ekonominis šventasis gralis.
Norėdami tai pasiekti, mokslininkai kreipiasi į priedų gamybą (AM), ypač lazerio miltelių sluoksnio sintezės (LPBF) technologiją, kad pasiektų "beveik neto formą", beveik galutinę aviacijos ir kosmoso komponentų gamybą. Kadangi 3D objektai yra statomi sluoksnis po sluoksnio naudojant priedų gamybą, o skirtingos medžiagos dalys turi skirtingą aušinimo greitį, susidaro įvairūs skerspjūviai ir mikrostruktūros. Iššūkis yra tas, kad dėl LPBF šiluminių sąlygų susidaro mikrostruktūra ir mechaninės savybės, kurios nėra tokio lygio, kokio reikia galutiniam produktui.
Poprocesinis terminis apdorojimas gali padėti atkurti norimas savybes, tačiau norint sukurti efektyviausius apdorojimo metodus išlaikant tikslinę mikrostruktūrą, reikia didelės skaičiavimo galios.
Jungtinių technologijų tyrimų centras (UTRC), bendradarbiaudamas su „Pratt & Whitney“ ir „UTC Aerospace Systems“, kuria fizikos pagrindu sukurtą proceso modelį, skirtą numatyti papildomai pagamintų aviacijos ir kosmoso konstrukcinių dalių, pagamintų iš nikelio superlydinių, mikrostruktūrą.
