Dans le cadre de ses efforts continus pour développer de nouveaux matériaux pour l’industrie de l’énergie, la société de FA BeamIT Group dévoile le dernier superalliage sur lequel elle a travaillé : René 80 RAM1. Avec un nom partiellement similaire à celui d’une personne réelle, René 80 RAM1 servira des applications dans l’aérospatiale et, surtout, dans l’industrie de l’énergie où la FA peut assurer une meilleure efficacité de combustion et réduire l’impact environnemental.
René 80 appartient à la famille des superalliages à base de nickel qui sont structurés avec un point de fusion élevé et une excellente résistance à l’oxydation à haute température. Le matériau se comporte mieux à température ambiante lorsqu’il est traité par les technologies de FA.
Pour qualifier le matériau pour la FA, BeamIT s’est appuyé sur l’expertise en matériaux d’Elementum 3D qui l’a modifié en utilisant sa technologie RAM brevetée. Une fois la composition chimique de l’alliage modifiée, les techniciens de BEAMIT Group ont développé et optimisé le procédé LPBF pour obtenir une bonne densité et une microstructure sans fissures.
En outre, les traitements thermiques étant essentiels pour garantir les performances d’une production de FA, l’équipe a mené une recherche approfondie pour identifier le traitement le plus approprié et également pour éliminer toute fissure dans les pièces.
« René 80 prouve que notre stratégie de guichet unique réussit tout au long de la chaîne de valeur, y compris lors de la recherche et du développement de nouveaux matériaux. L’intégration de processus spéciaux nous permet de concevoir une solution autrement inaccessible, avec des résultats extraordinaires. Plus les défis technologiques sont difficiles à relever, plus l’intégration des processus et l’innovation du post-traitement, mis à la disposition de métallurgistes hautement qualifiés, font non seulement la différence mais deviennent la seule façon d’avancer. René 80 est l’une de nos premières démonstrations de ce concept. Et nous ne sommes pas encore au bout de nos peines car d’autres avancées sont déjà en phase de développement« , déclare Andrea Scanavini, directeur général du groupe BEAMIT.
Les paramètres de René 80 RAM1 traité par HIPing et HIP quenching ont été caractérisés et comparés à ceux du René 80 tel que construit. Avec le cycle optimisé HIP-Q, nous avons enregistré une augmentation de 20% des propriétés mécaniques par rapport à l’état vieilli du René 80 produit avec des technologies conventionnelles. De plus, l’allongement jusqu’à 8% a été atteint avec une augmentation de 37% par rapport au moulage, la société explique dans un communiqué.
L’avantage du procédé paramétré par BEAMIT Group réside dans la phase HIP-Q. Le site
traite peut être réalisé avec la technologie Quintus et permet de faire suivre le HIPing d’une trempe rapide dans l’Argon pour produire un matériau de haute performance avec un traitement thermique en une seule étape et assurer un délai plus court que les traitements utilisant les méthodes conventionnelles.
Enfin, des tests ont été réalisés à haute température et pour mesurer la résistance à la fissuration ont confirmé une limite d’élasticité de 750 MPa à environ 900°C.
Jacopo Sisti, responsable des matériaux et des processus spéciaux de BEAMIT Group, déclare : « C’était un défi d’imprimer un alliage qui se comporte aussi bien à haute température, mais nous avons affiné le processus d’AM et avons réussi – et nous avons obtenu une densité élevée. Le tournant s’est produit avec le traitement thermique innovant de trempe HIP : nous avons évité la formation de fissures dans le matériau, ce qui signifie que nous avons obtenu de meilleures propriétés mécaniques statiques que l’alliage produit avec les technologies conventionnelles. »
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