Le terme "superalliage" est utilisé pour décrire un alliage haute performance spécifiquement développé pour prolonger la durée de vie des composants d'avions exposés à une chaleur extrême. Les superalliages sont à base de nickel, de fer et de cobalt. En ajoutant des éléments d'alliage pour obtenir une superfusion de diverses propriétés métalliques, ils peuvent fonctionner pendant longtemps à des températures élevées supérieures à 600 degrés C et sous certaines contraintes, et devenir une variété de produits aérospatiaux, pétrochimiques, de course et autres. Le matériau pilier de l'industrie .
Caractéristiques et domaines d'application de l'Inconel 718
L'Inconel 718 est un alliage nickel-chrome-fer durcissant par précipitation contenant du niobium et du molybdène. Il a commencé la production de masse en 1965. Il peut dissoudre à l'état solide divers éléments d'alliage et éviter la précipitation de phases nocives à faible ductilité. Une bonne plasticité et une bonne aptitude au traitement et stabilité de la microstructure en font un choix idéal pour les applications industrielles dans de nombreux domaines. Selon les statistiques, plus de la moitié de la masse totale des matériaux utilisés dans les moteurs aérospatiaux contemporains sont des superalliages à base de nickel, et l'utilisation de l'Inconel 718 a dépassé le tiers du total des alliages à base de nickel.
Selon le cycle de Carnot, faire tourner le moteur à une température plus élevée augmente l'efficacité énergétique, ce qui rend le moteur plus économe en énergie. Des compresseurs, chambres de combustion et turbines aux carters qui protègent et supportent les moteurs, et des nombreuses pièces rotatives fixes des moteurs aérospatiaux aux diverses fixations boulonnées, l'Inconel 718 est largement utilisé dans la fabrication de composants haute température pour les moteurs aéronautiques. Surtout avec le moteur aérospatial leader d'aujourd'hui, l'Inconel 718 est plus utilisé.
L'Inconel 718 est devenu une pierre angulaire des applications aéronautiques, mais aussi dans les réacteurs nucléaires (tuyauterie d'échangeurs thermiques), sous-marins (pales d'hélices, raccords rapides, moteurs de propulsion auxiliaires), chimiques (cuves, pompes, vannes, tuyauteries), de production d'énergie (industriels turbines à gaz), l'industrie pétrolière et gazière (conduites de fond de trou, matériel de tête de puits, bras de torche), etc. ont des applications importantes.
L'impression 3D apporte un potentiel de traitement et d'application à l'Inconel 718
La mise en œuvre des conceptions requises pour les superalliages à base de nickel à l'aide de procédés d'impression non-3D peut s'avérer difficile. Lorsque des méthodes de fabrication traditionnelles telles que l'usinage, le forgeage ou le soudage sont utilisées, un recuit est souvent nécessaire avant le début du processus, et la corrosion à haute température, la résistance au fluage, etc. des composants sont affectées. Les résultats de la fabrication additive de l'alliage Inconel 718 montrent que les propriétés mécaniques ne sont pas sacrifiées et peuvent même dépasser celles des pièces moulées ou forgées.
De plus, l'Inconel 718 est un matériau typique difficile à usiner en raison de sa température de coupe élevée et de son écrouissage important. Pour les géométries complexes généralement requises dans les applications aérospatiales, les pièces en Inconel 718 sont souvent difficiles et coûteuses à fabriquer.
Les entreprises aérospatiales utilisent déjà des Inconel 718 imprimés en 3D dans la fabrication de moteurs d'avions. Tout en réalisant finalement des économies de carburant et de coûts, la liberté de conception, la réduction des pièces et l'efficacité accrue de la chaîne d'approvisionnement ont mis la fabrication additive sous les projecteurs de l'industrie aérospatiale.
Les propriétés à basse température des superalliages imprimés en 3D ont également des applications potentielles dans les tuyauteries et les boîtiers, les systèmes de suspension et de support à basse température, les structures de roue ou de pompe, les tiges de vanne, les tuyaux de refroidissement, les caloducs, les conceptions d'isolation thermique, les échangeurs de chaleur et les gaz. dans les systèmes à haute porosité Le stockage est idéal pour les applications de superalliage à haute résistance avec des températures allant de basses températures de -273 degrés à des températures élevées de 760 degrés.
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