Тим инжењера са Технолошког института у Масачусетсу извештава о једноставној и јефтиној методи за припрему материјала Инцонел 718 ојачаног керамичким нановлакнима за употребу у процесима производње металних ПБФ адитива. Истраживачки тим верује да би њихов метод јачања 3Д штампаних металних прахова са керамичким наножицама такође могао да се користи за побољшање многих других материјала. Кључни материјали за многе важне примене у ваздухопловству и производњи енергије морају бити у стању да издрже екстремне услове као што су висока температура и затезни напон без отказа. Стога, ова нова ојачана суперлегура коју је развио МИТ има широк спектар примена у захтевним областима као што су перспектива ваздухопловства.
„Развој материјала који су погоднији за екстремна окружења је увек хитна потреба за нас, и верујемо да овај приступ има импликације на друге материјале у будућности“, рекао је Ју Ли, професор нуклеарног инжењеринга Баттелле Енерги Аллианце и професор на одсеку МИТ-а. Наука о материјалима и инжењерство (ДМСЕ). огроман потенцијал“.
Истраживање је објављено у издању Аддитиве Мануфацтуринг од 5. априла у чланку под насловом „Јачање адитивно произведеног Инцонела 718 кроз ин-ситу формирање нанокарбида и силицида,“ од стране Ли из Лабораторије за истраживање материјала (МРЛ). Један је од три дописна аутора рада. Друга два кореспондирајућа аутора су професор Цхен Вен са Универзитета Массацхусеттс Амхерст и професор А. Јохн Харт са Одељења за машинство на Масачусетском институту за технологију.
слика
Линкови до сродних радова:
хттпс://ввв.сциенцедирецт.цом/сциенце/артицле/абс/пии/С221486042300091Кс?виа проценат 3Дихуб=
слика
△ Резиме слика на папиру
Први коаутори рада су постдоктори Емре Текоглу и Алекандер О'Бриен са МИТ-овог Одељења за нуклеарне науке и инжењерство (НСЕ); Алекандер Д. О'Бриен, дипломирани студент НСЕ; и Лиу из УМасс-а у Амхерсту. здрав. Други аутори су Баоминг Ванг, постдоц ДМСЕ на МИТ-у; Сина Кавак са Истанбулског техничког универзитета; МРЛ истраживач Ионг Зханг; ДМСЕ дипломирани студент Со Иеон Ким; дипломирани студент НСЕ Ванг Схитонг; и Дуигу Агаогуллари са Истанбулског техничког универзитета. Ово истраживање је подржао Ени СпА преко МИТ Енерги Инитиативе, Националне научне фондације и АРПА-Е.
слика
△Први аутори истраживачког рада су (с лева на десно): Јиан Лиу са Универзитета Масачусетс Амхерст, и Емре Текоглу и Алекандер О'Бриен са Масачусетског института за технологију.
боље перформансе
Метода истраживачког тима заснована је на материјалу Инцонел 718, популарној „суперлегури“ која се користи у апликацијама у производњи адитива које треба да издрже екстремне услове као што је 700 степени Целзијуса (око 1.300 степени Фаренхајта). Тим пише да су млели комерцијални прах Инцонел 718 са малом количином керамичких нановлакна, што је резултирало уједначеним премазом нанокерамике на површини честица Инцонела.
Добијени прах се затим користи за израду делова ласерском фузијом слоја праха. Истраживачи су открили да делови направљени са новим прахом имају знатно мање порозности и пукотина од делова направљених само са Инцонел718. А то, заузврат, доводи до знатно повећане чврстоће делова, који нуде и многе друге предности. На пример, они су дуктилнији или растезљивији и имају бољу отпорност на зрачење и оптерећења при високим температурама.
„Такође, сам процес ојачања је јефтин и ради са постојећим 3Д штампачима. Само користите наш прах и добићете боље перформансе“, рекао је Ли.
Ксу Сонг, доцент на Кинеском универзитету у Хонг Конгу који није био укључен у овај рад, прокоментарисао је: „У овом раду, аутори предлажу нову методу за штампање композита матрице метала 718 на бази никла, ојачаних керамичким нановлакнима. процес ласерског топљења изазива Ин-ситу растварање керамике повећава отпорност на топлоту и чврстоћу Инцонел718. Поред тога, ин ситу ојачање смањује величину зрна и елиминише дефекте 3Д штампање будућих металних легура, укључујући модификацију високих - рефлективни бакар и суперлегура инхибиција лома, сви би могли имати користи од ове технологије."
слика
△Истраживачки тим са Технолошког института Масачусетса извештава о једноставној и јефтиној методи за припрему кључних материјала за ојачање за примене у ваздухопловству и производњи нуклеарне енергије. "Дабар" и други облици на штампаној подлози на овој фотографији настали су употребом нове технологије. Фотографија: Алекандер О'Бриен
огроман нови простор
Професор Ли је рекао: „Овај рад би могао да отвори огроман нови простор за дизајн легуре, јер ултратанки 3Д штампани слојеви легуре метала могу да се охладе много брже од расутих компоненти направљених коришћењем конвенционалних процеса очвршћавања растопа. Стога, многа правила хемијског састава која Чини се да примена на ливење не важи за ову врсту 3Д штампања. Тако да имамо много већи композициони простор за истраживање додавања основних метала у керамику."
Емре Текоглу, један од водећих аутора истраживачког рада, додао је: "Ова композиција је једна од првих које смо осмислили, тако да је веома узбудљиво постићи ове резултате у стварном животу. Још увек има пуно простора за истраживање Наставићемо да истражујемо Нова Инцонел композитна формулација је коначно довела до развоја материјала који могу да издрже екстремнија окружења."
Други водећи аутор, Алекандер О'Бриен, закључује: "Прецизност и скалабилност коју омогућава 3Д штампање отвара нове светове могућности за дизајн материјала. Наши резултати овде су узбудљив рани корак у процесу који ће сигурно имати велики утицај на пројектовање будуће нуклеарне, ваздухопловне и целокупне производње енергије.
