使用3D激光熔化技术创建合金

在未来,可以采用3D激光熔化过程,用于制造航空航天应用中使用的创新设计师合金 - 一种称为添加剂制造的过程。

该研究领域的介绍性研究由empa.目前在芝加哥西北大学工作的Christoph Kenel说。Empa授予他2017年Empa研究奖。

这些小型样品由氧化物分散 - 加强的铝化物制成,并被印刷为PHD论文的一部分。信用:EMPA。

钛铝合金具有强度大、密度低、耐高温氧化的特点。因此,它们具有较高的技术相关性,例如在航空航天工程方面。Christoph Kenel博士论文的目标是创造一种创新的钛铝化物,TiAl,合金,可以专门用于基于光束的增材制造技术,并结合纳米氧化物分散体,以增强其高温机械特性。该研究由Christoph Kenel完成,由Empa高级材料加工实验室的Christian Leinenbach进行研究。欧洲杯足球竞彩

该主题是非常具有挑战性的,因为Tial合金在室温下固有脆性,并且在AM期间的快速凝固条件可能导致明显的元件隔离,一系列复杂的相变和开裂。氧化物分散体加强,或ODS,合金是一种具有无与伦比的抗氧化,蠕变,腐蚀,变形的材料类别,在近1000℃的温度下粗化。欧洲杯足球竞彩

用传统铸造法无法制备的合金

然而,ODS合金组件的生产目前受到严重的技术和经济障碍的阻碍。传统知识认为,经典粉末冶金是唯一有利的技术,从粉末中添加氧化物,在一个完全固态的过程中球磨-这些复合粉末的熔化导致氧化物分散体的损失,通过一个或多个过程,如粗化、在枝晶间空间团聚、溶解和漂浮到锭的表面,或“结渣”。因此,ODS TiAl的处理是一项非常具有挑战性的任务。

肯尼尔博士决心采用创新过程,以创造一个特别适用于AM过程的Tial合金。通常,AM过程的参数在试验和错误方法中针对特定材料进行了优化,尽管该方法不成功是一个已知的事实。

关于氧化物分散体,KENEL和他的团队提出了基于激光的AM,可以成功地采用来自包括氧化物分散体的粉末的批量样品,因为极短的熔化时间和非常快速的凝固将保持更好地分散氧化物分散体内的氧化物分散体合金谷物。

在他的研究中,Kenel博士采用计算技术,例如计算热力学和有限元方法,以模拟二元Ti-Al和三元Ti-Al-Nb和Ti-Al-Mo合金的相变,在非常独特的冷却时和am的加热条件。然后,他在激光加热期间创造了先进和创新的实验,例如原位同步X射线微衍射技术,使他能够通过无与伦比的时间分辨率来系统地分析所选择的合金中所选择的合金中的相和微观结构。这尚未完成。

2017年研究奖于11月13日颁发TH.,2017年在empa的“博士日”之际。Christoph Kenel从芝加哥西北大学搬迁,在那里他一直在2017年初进行研究。

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