Per què l'Inconel 718 s'anomena superaliatge?
La base de les nostres indústries aeroespacial, de defensa i d'energia són components de construcció que puguin suportar calor i pressió extremes. Aquestes peces solen estar fetes d'un metall anomenat Inconel 718, un aliatge de níquel-crom extremadament fort, resistent a la corrosió i d'alta temperatura.
Aquest metall normalment es mecanitza, es va granallar, estirat, enrotllat i soldat per crear la forma i la microestructura necessària per tenir les propietats d'alt rendiment desitjades. El metall s'utilitza habitualment en motors de coets, motors a reacció, recipients a pressió, turbines de gas i altres components. Però processar metall és car. Per a peces amb geometries complexes i característiques internes, la fabricació directa (produir el producte en la seva forma final) serà el sant grial econòmic.
Per aconseguir-ho, els investigadors estan recorrent a la fabricació additiva (AM), concretament a la tecnologia de fusió làser de pols (LPBF), per aconseguir una "forma gairebé neta", una fabricació gairebé final de components aeroespacials. Com que els objectes 3D es construeixen capa per capa mitjançant la fabricació additiva, i les diferents parts del material tenen diferents velocitats de refrigeració, es formen una varietat de seccions transversals i microestructures. El repte és que les condicions tèrmiques de LPBF donen lloc a una microestructura i propietats mecàniques que no estan al nivell requerit per al producte final.
Els tractaments tèrmics posteriors al procés poden ajudar a restaurar les propietats desitjades, però dissenyar els mètodes de tractament més eficients mantenint la microestructura objectiu requereix una potència de càlcul important.
El United Technologies Research Center (UTRC), en col·laboració amb Pratt & Whitney i UTC Aerospace Systems, està desenvolupant un model de procés basat en la física per predir la microestructura de peces estructurals aeroespacials fabricades additivament fetes de superaliatges de níquel.
