Accueil - - - IMPRESSION 3D - USINE DU FUTUR. Intelligence artificielle. UNIVERSITY PARK Pennsylvanie : L’impression 3D élimine les caractères indésirables dans les superalliages conventionnels.

UNIVERSITY PARK Pennsylvanie : L’impression 3D élimine les caractères indésirables dans les superalliages conventionnels.

0
0
110

UNIVERSITY PARK Pennsylvanie : L'impression 3D élimine les caractères indésirables dans les superalliages conventionnels. dans - - - IMPRESSION 3D - USINE DU FUTUR. Intelligence artificielle. ORNL

Penn State

 

UNIVERSITY PARK, Pennsylvanie – Un superalliage à base de nickel imprimé en 3D n’existe pas dans les superalliages traités de manière traditionnelle, selon une équipe de scientifiques spécialistes des matériaux qui pensent que cela pourrait conduire à de nouvelles techniques de fabrication permettant des alliages à Propriétés. Le trait, appelé vieillissement dynamique de contrainte (DSA), apparaît dans les métaux soumis à des contraintes élevées. Dans les matériaux traités de manière conventionnelle, si du DSA est présent, la résistance du matériau fluctue avec la déformation appliquée, ce qui entraîne des courbes de contrainte-déformation en dents de scie. Les chercheurs, dirigés par Allison Beese, professeur adjoint en sciences des matériaux et en génie des matériaux à Penn State, ont testé l’Inconel 625 imprimé en 3D par rapport à un Inconel 625 traité de manière traditionnelle, en utilisant la caractérisation par diffraction de neutrons et des tests mécaniques au laboratoire national d’Oak Ridge. Les données recueillies au niveau microscopique ont brossé un tableau des origines au niveau du grain de la courbe de contrainte en dents de scie et ont permis de mieux comprendre les mécanismes de microstructure à l’origine de ce phénomène. Cette recherche, publiée dans Nature Communications, pourrait ouvrir la voie à la conception de matériaux sans vieillissement dynamique par contrainte.

Les superalliages sont des métaux à haute résistance et résistance à la corrosion, même à hautes températures.

«Nous avons vu les courbes de contrainte crénelées caractéristiques du Inconel 625 traité de manière conventionnelle à des températures élevées, où la contrainte d’écoulement oscille de haut en bas lorsque le matériau se déforme de haut en bas», a déclaré Beese. « Ce n’est pas un comportement idéal pour les matériaux car cela pourrait entraîner une rupture précoce et un comportement imprévisible. »

Les chercheurs ont découvert que l’alliage conventionnel avait une structure cristalline aléatoire, mais que la version imprimée en 3D avait une meilleure texture cristalline et des particules plus finement dispersées.

«Nous avons utilisé une configuration expérimentale unique pour interroger les mécanismes au niveau du grain», a déclaré Beese. «Nous voulions comprendre en quoi cela contribuait à la différence de comportement macroscopique que nous observons entre ces deux formes d’Inconel 625 ayant la même composition élémentaire, mais ayant été fabriquées de différentes manières. Nous avons pu développer une compréhension mésoscopique des origines de DSA, qui manquait auparavant. « 

L’équipe a attribué l’absence de DSA dans le matériau 3D à une combinaison de particules plus fines réparties dans les grains de ce matériau et à une meilleure texture cristalline dans le matériau, produisant des propriétés dépendant de la direction, similaires au bois, dans lesquelles le matériau différences de force entre et avec le grain.

Beese a déclaré que des recherches supplémentaires pourraient permettre d’adapter davantage le matériau imprimé en 3D pour obtenir les performances souhaitées lors du traitement initial ou avec l’utilisation de traitements thermiques avant la fabrication pour ajuster les structures de particules et de grains. Il est également utile d’imprimer des superalliages pour obtenir une forme proche du filet, car ils sont difficiles à usiner du fait de leur résistance. L’impression réduit les exigences en matière d’usinage, ainsi que la quantité de déchets, et pourrait être bénéfique.

Selon M. Beese, ces recherches pourraient aider à améliorer les modèles de longue date utilisés pour concevoir et comprendre les métaux soumis à une DSA lors de la déformation, et constitueraient également des cibles pour la conception de nouveaux matériaux métalliques, en particulier ceux fabriqués à l’aide de la fabrication additive.

La National Science Foundation a financé cette recherche.

psu.edu

La source:

https://news.psu.edu/story/550529/2018/12/05/research/3d-printing-iminates-undesirable-trait-conventional-superalloys

ORNL conventionnels dans - - - IMPRESSION 3D - USINE DU FUTUR. Intelligence artificielle.

Allison Beese, professeure adjointe en sciences des matériaux et en ingénierie à Penn State, est assise devant le panneau de commande pendant son expérimentation avec 3D Inconel 635 aux laboratoires Oak Ridge National Laboratories.

Charger d'autres articles liés
Charger d'autres écrits par JC-GIROUD
Charger d'autres écrits dans - - - IMPRESSION 3D - USINE DU FUTUR. Intelligence artificielle.

Laisser un commentaire

Consulter aussi

Le support de Sandvik Coromant une gamme d’outils qui permet de relever les défis.

L’offre de Sandvik Coromant en matière de solutions pour l’usinage de pièces automobiles i…