Nya materiallösningar för defektfri additiv tillverkning av svårsvetsade Ni-baserade legeringar

Syfte och mål

Målet för projekt har varit pulver- och processutveckling av nya additivt tillverkade superlegeringar med hög hållfasthet och högt oxidationsmotstånd. Projektet har framgångsrikt: - Som funktion av sammansättning utvärderat sprickkänsligheten, processfönstret och resulterande egenskaperna för olika Ni-baserade superlegeringar - Utvecklat en metod för robust legeringsdesign av superlegeringar genom att introducera en modell som förutsäger varmsprickkänslighet vid AM - Föreslagit nya legeringskompositioner med minskad sprickbenägenhet och förbättrade egenskaper

Resultat och förväntade effekter

Genom att kombinera befintliga kunskap om Ni-basmaterial (tillverkade både konventionellt och med AM) med avancerade materialkarakteriseringstekniker och termodynamiska modelleringsverktyg för att förstå problemet med sprickbildning vid AM av svårsvetsade Ni-basmaterial, har detta projekt genererat metoder för snabbare utveckling av nya avancerade Ni-baspulver för krävande applikationer. Detta kommer att bidra till ökad verkningsgrad och stödja införandet av alternativa bränslen och körcykler för en mer miljömässigt hållbar drift av gasturbiner.

Upplägg och genomförande

Ett antal olika varianter av Ni-baslegeringar har utvärderats med avseende på sprickbenägenhet vid AM med laser och pulverbäddteknik (LPBF). Utifrån dessa studier har en beräkningsmodell tagits fram som på ett enkelt sätt kan användas för att utvärdera en pulversammansättning med avseende på varmsprickor vid LPBF. Modellen har verifierats och visar mycket god överensstämmelse med experimentella resultat. Modelleringsverktygen har används för att ta fram ett antal nya pulversammansättningar som verifierats med avseende på både processbarhet, mikrostruktur och egenskaper.

Externa länkar

Projekbeskrivning på LiU´s hemsida. Framtagen vid projektstart och inte uppdaterad.