Nie można spawać CSMX4 Single Crystalline Superalloy, ale działa dobrze z dodatkowym wytwarzaniem

CSMX-4 i inne podobne stopy są bardzo podatne na pękanie, dlatego są uważane za trudni do spawania lub nawet nie zgrzewalne. Niedawno jednak eksperci w dziedzinie materiałów zajmowali się przetwarzaniem tego typu stopów przy użyciu produkcji dodatków. Naukowcy, którzy napisali ten najnowszy artykuł, odkryli, że CSMX-4 może być przetwarzany bez pęknięć przy użyciu topienia wiązką elektronów.

CSMX-4 to nowy obszar druku 3D, więc firma 3DPrint.com przeprowadziła wywiad z Ulfem Ackelidem, starszym naukowcem w Freemelt, aby wyjaśnić nam materiał. Ulf ma długą historię w drukowaniu 3D, szczególnie z EBM i bogatym doświadczeniem w branży, chociaż powiedział nam, że nie był ekspertem od CSMX-4. Miał to do powiedzenia na temat superstopów niklowo-krystalicznych:

"Takie materiały są stosowane w łopatach turbinowych, ze względu na ich wyjątkowe właściwości materiałowe. Charakteryzują się doskonałą odpornością na odkształcanie na skutek pełzania, ponieważ są wolne od granic ziaren, gdzie preferencyjnie występuje pełzanie. Komponenty SX w materiałach takich jak CMSX-4 są tradycyjnie wytwarzane przez bardzo specjalne technologie odlewania. Jest bardzo obiecujące, że wykonalność produkcji materiału SX z AM została potwierdzona w ostatnich latach przez zespół z Uniwersytetu w Erlangen i ich współpracowników. Można nawet nazwać to przełomem. Otwiera nowe możliwości produkcyjne w perspektywie długoterminowej. "

Naukowcy wykorzystali system Arcam A2 EBM do przygotowania wydrukowanych w 3D próbek materiału z nadstopów. Niektóre z próbek poddano obróbce cieplnej i porównano z próbkami powykonawczymi oraz standardowym materiałem lanym i poddanym obróbce cieplnej materiałem odlewniczym. Po wydrukowaniu próbek poddano je różnym testom: wytrzymałość na rozciąganie, twardość, zmęczenie niskocyklowe, pełzanie i badania mikrostruktury. Naukowcy odkryli, że wytrzymałość i ciągliwość wzrosły w wyższych temperaturach do 800 ° C. Wartości wytrzymałości próbek poddanych obróbce cieplnej były porównywalne z wartościami zmierzonymi dla konwencjonalnego materiału odlewanego.

Obrobione cieplnie próbki EBM również dawały wysokie wartości wydłużenia i kurczenia. Ogólnie rzecz biorąc okazuje się, że próbki poddane obróbce cieplnej zachowały się lepiej niż próbki powykonawcze i były porównywalne, jeśli nie lepsze od próbek odlewów poddanych obróbce cieplnej lub nie.

"Właściwości mechaniczne SX CMSX-4® wytwarzany w procesie selektywnego topienia wiązką elektronów (SEBM) badano w gotowych i całkowicie poddanych obróbce cieplnej warunkach i porównano z konwencjonalnym odlewem i obróbką cieplnąmaterialne ", stwierdzają naukowcy. "Mikrostruktury SEBM i materiału odlewanego różnią się rozmiarem dendrytów o około dwa rzędy wielkości przy znacznie mniejszych odstępach dendrytowych w materiale SEBM iw konsekwencji znacznie mniejszych międzydendrytowych zestaleniach porów. Dalsza obróbka termiczna materiału SEBM powoduje całkowitą homogenizację, tak że struktura dendrytowa zanika i nie pozostają żadne chemiczne rozdzielenia. "

Istnieje kilka zalet wytwarzania nadstopów monokrystalicznych poprzez drukowanie 3D, a wiele z nich jest podobne do zalet ogólnej produkcji dodatków. Według Ackelida korzyści te obejmują:

Autorami publikacji są C. Körner, M. Rampsberger, C. Meid, D. Bürger, P. Wollgram, M. Bartsch i G. Eggeler. < / p>