Inconel 718 neden süper alaşım olarak adlandırılıyor?
Havacılık, savunma ve enerji endüstrilerimizin temeli, aşırı ısı ve basınca dayanabilecek bileşenler üretmektir. Bu parçalar tipik olarak son derece güçlü, korozyona dayanıklı, yüksek sıcaklığa dayanıklı nikel-krom alaşımı olan Inconel 718 adı verilen bir metalden yapılır.
Bu metal, istenen yüksek performans özelliklerine sahip olmak için gerekli şekli ve mikro yapıyı oluşturmak üzere tipik olarak işlenir, bilyeyle dövülür, çekilir, haddelenir ve kaynaklanır. Metal yaygın olarak roket motorlarında, jet motorlarında, basınçlı kaplarda, gaz türbinlerinde ve diğer bileşenlerde kullanılır. Ancak metalin işlenmesi pahalıdır. Karmaşık geometrilere ve iç özelliklere sahip parçalar için doğrudan üretim (ürünün son haliyle üretilmesi) ekonomik açıdan kutsal kâse olacaktır.
Bunu başarmak için araştırmacılar, havacılık bileşenlerinin nihai üretimine yakın, "neredeyse şekil" elde etmek için özellikle lazer toz yataklı füzyon (LPBF) teknolojisine olmak üzere katmanlı üretime (AM) yöneliyorlar. 3 boyutlu nesneler eklemeli üretim yoluyla katman katman oluşturulduğundan ve malzemenin farklı parçaları farklı soğuma hızlarına sahip olduğundan, çeşitli kesitler ve mikro yapılar oluşur. Buradaki zorluk, LPBF'nin termal koşullarının, nihai ürün için gereken seviyede olmayan mikro yapı ve mekanik özelliklerle sonuçlanmasıdır.
İşlem sonrası ısıl işlemler, istenen özelliklerin geri kazanılmasına yardımcı olabilir, ancak hedef mikro yapıyı korurken en verimli işlem yöntemlerini tasarlamak, önemli miktarda bilgi işlem gücü gerektirir.
United Technologies Araştırma Merkezi (UTRC), Pratt & Whitney ve UTC Aerospace Systems ile işbirliği içinde, nikel süper alaşımlarından yapılan eklemeli olarak üretilmiş havacılık yapısal parçalarının mikro yapısını tahmin etmek için fizik tabanlı bir süreç modeli geliştiriyor.
