Pourquoi l'Inconel 718 est-il appelé un superalliage ?
La base de nos industries de l’aérospatiale, de la défense et de l’énergie repose sur la construction de composants capables de résister à une chaleur et une pression extrêmes. Ces pièces sont généralement fabriquées à partir d'un métal appelé Inconel 718, un alliage nickel-chrome extrêmement solide, résistant à la corrosion et aux températures élevées.
Ce métal est généralement usiné, grenaillé, étiré, laminé et soudé pour créer la forme et la microstructure requises pour avoir les propriétés de haute performance souhaitées. Le métal est couramment utilisé dans les moteurs de fusée, les moteurs à réaction, les appareils sous pression, les turbines à gaz et d’autres composants. Mais le traitement du métal coûte cher. Pour les pièces aux géométries et caractéristiques internes complexes, la fabrication directe (produire le produit dans sa forme finale) sera le Saint Graal économique.
Pour y parvenir, les chercheurs se tournent vers la fabrication additive (FA), en particulier la technologie de fusion laser sur lit de poudre (LPBF), pour obtenir une « forme quasi nette », une fabrication quasi finale de composants aérospatiaux. Étant donné que les objets 3D sont construits couche par couche via la fabrication additive et que différentes parties du matériau ont des vitesses de refroidissement différentes, une variété de sections transversales et de microstructures sont formées. Le défi est que les conditions thermiques du LPBF entraînent une microstructure et des propriétés mécaniques qui ne sont pas au niveau requis pour le produit final.
Les traitements thermiques post-traitement peuvent aider à restaurer les propriétés souhaitées, mais concevoir les méthodes de traitement les plus efficaces tout en conservant la microstructure cible nécessite une puissance de calcul importante.
Le United Technologies Research Center (UTRC), en collaboration avec Pratt & Whitney et UTC Aerospace Systems, développe un modèle de processus basé sur la physique pour prédire la microstructure des pièces structurelles aérospatiales fabriquées de manière additive à partir de superalliages de nickel.
