Perché l'Inconel 718 è chiamata superlega?
Il fondamento delle nostre industrie aerospaziali, della difesa e dell'energia è la costruzione di componenti in grado di resistere a temperature e pressioni estreme. Queste parti sono generalmente realizzate in un metallo chiamato Inconel 718, una lega di nichel-cromo estremamente resistente alla corrosione e alle alte temperature.
Questo metallo viene generalmente lavorato, pallinato, trafilato, laminato e saldato per creare la forma e la microstruttura necessarie per ottenere le proprietà ad alte prestazioni desiderate. Il metallo è comunemente usato nei motori a razzo, nei motori a reazione, nei recipienti a pressione, nelle turbine a gas e in altri componenti. Ma la lavorazione del metallo è costosa. Per le parti con geometrie e caratteristiche interne complesse, la produzione diretta (produzione del prodotto nella sua forma finale) sarà il Santo Graal economico.
Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori si stanno rivolgendo alla produzione additiva (AM), in particolare alla tecnologia di fusione laser a letto di polvere (LPBF), per ottenere una produzione quasi finale di componenti aerospaziali. Poiché gli oggetti 3D vengono costruiti strato dopo strato tramite la produzione additiva e le diverse parti del materiale hanno velocità di raffreddamento diverse, si formano una varietà di sezioni trasversali e microstrutture. La sfida è che le condizioni termiche dell'LPBF determinano una microstruttura e proprietà meccaniche che non sono al livello richiesto per il prodotto finale.
I trattamenti termici post-processo possono aiutare a ripristinare le proprietà desiderate, ma ideare i metodi di trattamento più efficienti mantenendo la microstruttura target richiede una notevole potenza di calcolo.
Il Centro di ricerca United Technologies (UTRC), in collaborazione con Pratt & Whitney e UTC Aerospace Systems, sta sviluppando un modello di processo basato sulla fisica per prevedere la microstruttura delle parti strutturali aerospaziali prodotte in modo additivo realizzate con superleghe di nichel.
