fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche du Centre international de recherche avancée sur la métallurgie des poudres et les nouveaux matériaux (ARCI) à Hyderabad, en Inde, a utilisé la technologie de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (PBF-LB/M) pour produire une structure bimétallique sans fissures, reliant l'acier inoxydable à un superalliage à base de nickel.
L'équipe a directement déposé de l'acier inoxydable SS316L sur un substrat en Inconel 718 (IN718) dont la surface avait été rectifiée, sans apparition de fissures visibles ni de porosités à l'interface. Les tests de microdureté ont révélé une dureté de pic à l'interface d'environ 310 HV, et les essais de traction ont donné une résistance à la traction ultime de 550 ± 30 MPa. La rupture s'est produite du côté de l'acier inoxydable, dont les propriétés mécaniques sont plus faibles, et non à l'interface de liaison, ce qui indique une liaison solide.
Selon le Département des sciences et technologies (DST) de l'Inde, cette recherche intègre la ténacité et la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable, ainsi que la résistance à haute température et au fluage du superalliage à base de nickel, dans une seule pièce, résolvant ainsi un problème de fabrication de longue date dans ce domaine. Par exemple, différentes zones d'un même composant de turbine à gaz peuvent être exposées à des températures proches de 2000 degrés Celsius, tandis que d'autres parties sont soumises à des températures beaucoup plus basses. Lors de l'assemblage du SS316L et de l'IN718 par des procédés de soudage traditionnels, en raison de l'incompatibilité des matériaux en termes de composition chimique, de point de fusion et de coefficient de dilatation thermique, des fissures de solidification, des porosités et des phases fragiles apparaissent facilement au niveau des joints.
Le DST rapporte que ce procédé de fabrication additive permet d'utiliser précisément le superalliage coûteux dans les zones soumises aux charges thermiques les plus élevées, réduisant ainsi la quantité totale de superalliage dans le composant et diminuant la dépendance aux matériaux importés. Cette avancée peut être appliquée à des domaines tels que les tubes de chaudière, les échangeurs de chaleur (adaptés aux centrales nucléaires et aux centrales au charbon ultra-supercritiques), d'autres systèmes énergétiques, les réacteurs nucléaires et les équipements de traitement du pétrole et du gaz, où une résistance élevée à la corrosion et une bonne tenue à haute température sont requises. Dans le secteur aérospatial, les composants bimétalliques peuvent combiner une structure porteuse en acier avec un côté en alliage Inconel résistant à la chaleur, la fabrication additive permettant au superalliage de n'intervenir que dans les zones du composant soumises à une exposition thermique extrême. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue « Progress in Additive Manufacturing ».
