L'alliage d'aluminium et de titane Ti48Al2Cr2Nb présente les caractéristiques de résistance à haute température, de résistance à l'oxydation et de faible densité, et son module d'élasticité et sa résistance au fluage sont comparables aux alliages à haute température à base de nickel, et sa densité est inférieure à la moitié de celle du nickel- à base d'alliages, et sa température d'utilisation devrait atteindre plus de 900°C. C'est un matériau idéal pour remplacer les superalliages traditionnels à 600-900°C afin d'obtenir une réduction de poids et est considéré comme l'un des matériaux structurels à haute température les plus prometteurs avec de larges perspectives d'application dans les industries aérospatiale et automobile.
Contexte de l'application de l'alliage Ti48Al2Cr2Nb
Dès 2005, la North Carolina State University aux États-Unis a rendu public la structure organisationnelle de la fusion sélective par faisceau d'électrons d'un alliage titane-aluminium, suivie par la Texas State University aux États-Unis, Arcam en Suède et Avio en Italie. recherche sur la fusion sélective par faisceau d'électrons d'un alliage titane-aluminium. La société italienne Avio est au premier plan mondial dans la recherche d'applications d'ingénierie de fusion et de formation sélectives par faisceau d'électrons de composants complexes en titane-aluminium, et la société a développé avec succès une variété de technologies de fusion et de formation sélectives par faisceau d'électrons pour des composants complexes en titane-aluminium. composants en aluminium.
Il est rapporté que la lame en alliage d'aluminium de titane à fusion sélective par faisceau d'électrons de la société italienne Avio est entrée dans la phase de production de masse, avec une production annuelle cible de 60 000 lames. 2012, la General Electric Company des États-Unis a dépensé 4,3 milliards de dollars américains pour acquérir les activités aéronautiques de la société italienne Avio, ciblant principalement la lame en aluminium titane d'impression 3D par faisceau d'électrons; en 2016, a dépensé 760 millions de dollars américains pour développer entièrement la technologie d'impression 3D par faisceau d'électrons et En 2016, la société a dépensé $760 millions de dollars pour l'acquisition d'Arcam, une société internationale leader en Suède, y compris son principal fabricant de matériaux en poudre d'impression 3D mondiaux : AP&C Canada, qui contrôle la technologie de base de toute la chaîne des matériaux d'impression SEBM, des équipements de traitement et des applications d'ingénierie.
Aubes de moteur en titane et aluminium
Sailong Ti48Al2Cr2Nb Historique et planification du développement
Lors de la fusion de la barre de matière première, étant donné que l'élément Al dans la poudre est facile à brûler, le contenu de l'élément de renforcement stable Nb n'est pas facile à contrôler avec précision et l'élément d'impureté n'est pas facile à contrôler avec précision pendant le processus de formation d'impression 3D par faisceau d'électrons, l'équipe, après une optimisation continue de la conception de la composition, de multiples refusions et des tests répétés, a assuré le contrôle précis de la composition de l'élément principal et de la faible teneur en impuretés de la barre de matière première, et a également réussi la production de la barre d'alliage du lingot de fusion à la barre d'alliage. La production de grandes quantités de tiges d'alliage à partir de lingots fondus en barres est également réalisée avec succès.
Dans le processus de fabrication des poudres, l'équipe a adopté deux voies technologiques principales : la technologie d'atomisation par induction par électrode sous vide (EIGA) et la électrode rotative à plasma (PREP) La technologie.
Ti-48Al-2Cr-2Nb produit par EIGA
Ti-48Al-2Cr-2Nb produit par PREP
Ti48Al2Cr2Nb Pla poudre Basique Pphysique Ppropriétés
En termes de contrôle de la teneur en oxygène de la poudre, la teneur en oxygène de la poudre de Ti48Al2Cr2Nb préparée par la technologie EIGA doit être encore réduite, et actuellement, la teneur en oxygène de certains lots peut être contrôlée à moins de 650 ppm, tandis que la teneur en oxygène de la poudre de Ti48Al2Cr2Nb préparée par PREP la technologie peut être contrôlée de manière constante à environ 600 ppm. De plus, le taux de poudre creuse des poudres préparées par les deux techniques a été étudié en utilisant une source lumineuse à rayonnement synchrotron. À l'heure actuelle, le taux de poudre creuse de la poudre de Ti48Al2Cr2Nb préparée par la technique EIGA est d'environ 3 à 4 fois celui de la poudre de Ti48Al2Cr2Nb préparée par la technique PREP.
Pièces imprimées en 3D de Ti-48Al-2Cr-2Nb
Le 28 septembre 2020, GE Aviation a annoncé que le moteur GE9X avait été certifié par la Federal Aviation Administration (FAA), une étape clé pour le moteur GE9X équipant la famille d'avions 777X. Le moteur comprend actuellement plus de 300 pièces fabriquées de manière additive, dont les aubes de turbine basse pression en titane et en aluminium.
Impressions EBM par poudre PREP Ti-48Al-2Cr-2Nb
Bienvenue aux amis intéressés par la série d'alliages titane-aluminium (Ti48Al2Cr2Nb, Ti22Al25Nb, Ti45Al8Nb) pour venir communiquer (poudre sphérique de titane-aluminium, recherche de processus d'impression 3D par faisceau électronique, évaluation et vérification de l'installation de prototypes, fabrication de poudre d'électrode rotative plasma et e -équipement d'impression 3D à faisceau ……)