In-situ Synchrotron Investigations of Additive Manufacturing parts for Ni-base Superalloys

Syfte och mål

Syftet är att optimera AM-processkedjan för nickel legeringar för extrema förhållanden, med målet att undvika sprickbildning. Sprickbildning uppstår under värmebehandling efter AM-processen, på grund av mekanismer som vi ännu inte förstår fullt ut. I projektet försökte vi övervaka hur restspänningar utvecklas under olika värmebehandlingscykler, men tyvärr var det inte möjligt i tillfredsställande grad vid Petra III/P07. För att lyckas med uppgiften behöver ett nytt experiment definieras och genomföras baserat på separata mätningar av restspänning och fasuteckling.

Resultat och förväntade effekter

Nya värmebehandlingar, som förhindrar sprickbildning, kommer göra det möjligt att tillverka dessa legeringar via AM. Vi har ännu inte uppnått detta inom ramen för projektet, men vi har tagit steg för att potentiellt nå detta mål. Att producera gasturbinkomponenter, i utskiljningshärdade superlegeringar, via additiv tillverkning (AM) är av stort intresse för industrin. Turbiners prestanda skulle då kunna förbättras avsevärt med hjälp av t.ex. nya lösningar för kylning.

Upplägg och genomförande

WAXS- och SAXS-mönster visar hur fasfraktionerna och utskiljningsstorleken utvecklas, liksom den inducerade spänning under simulerade värmebehandlingar. Ett nytt projekt behöver definieras där separata mätningar med SAXS och WAXS inte användes samtidigt. Ett sådant angreppssätt kräver följaktligen att värmebehandlingscykler repeteras för olika uppställningar vid PETRAIII/P07.