محققان آزمایشگاه ملی Oak Ridge (ORNL) در وزارت انرژی فناوری جدیدی را برای تولید افزودنی قطعات فلزی کامپوزیت توسعه داده‌اند. این تکنیک جدید امکان طراحی قطعات کامپوزیتی با درجه بندی ترکیبی را فراهم می کند که به طور یکپارچه از سوپرآلیاژهای با استحکام بالا به آلیاژهای نسوز که قادر به مقاومت در برابر دماهای شدید هستند، تبدیل می شوند و نیاز به جوشکاری را از بین می برند.
کلید این فرآیند در “سس مخفی” نهفته است – پودری متشکل از آلیاژ سوم انتقالی با ویژگی های سبک وزن یا دمای بالا. محققان با استفاده از رسوب دهی انرژی هدایت شده، ترکیبات مختلف پودر را در یک محیط بی اثر آرگون قرار می دهند در حالی که نرخ رسوب را در طول مسیر تنظیم می کنند.
سومیا ناگ، محقق اصلی، گفت: “این مانند پخت و پز است – شما اساساً مواد مختلفی دارید.”
«بنابراین، اگر یک طرف ماکارونی بیشتر و در طرف دیگر ریزوتو بیشتری داشته باشید، چگونه به طور مداوم از یک پاستا به یک ریزوتو تبدیل می‌شوید؟ وقتی از یک سر به سر دیگر می روید، مواد را تغییر می دهید، و این دقیقاً همان کاری است که ما انجام می دهیم.
به طور سنتی، کاربردهای ساختاری شامل استفاده از یک ترکیب آلیاژی واحد برای ساخت اجزا در محیط‌های سخت است که می‌تواند گران باشد و عملکرد را به خطر بیاندازد. از طرف دیگر، قطعات جوشی ساخته شده از مواد غیر مشابه برای قطعاتی که به خواص متفاوتی نیاز دارند، استفاده می‌شود که منجر به اتصال ناگهانی و کاهش عملکرد می‌شود.
در این تحقیق، دانشمندان با ایجاد یک مسیر گرادیان غیرخطی با استفاده از ترمودینامیک محاسباتی و داده‌های تجربی، سوپرآلیاژهای غیرقابل جوش را با آلیاژهای نسوز پیوند دادند. این تیم طراحی آلیاژ محاسباتی خود را با تجزیه و تحلیل حالات تنش با مطالعات مبتنی بر پراش نوترون تأیید کردند.
کاربردهای بالقوه این فناوری بسیار گسترده است، از جمله موتورهای موشکی برای فضا، ساخت هوافضا، ساخت راکتورهای همجوشی و شکافت، استفاده‌های مرتبط با دریا و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر – اساساً هر زمینه‌ای که در آن محیط‌های شدید وجود دارد.
بیایید و نظرات خود را در فیس بوک به ما بگویید، توییترو صفحات لینکدین، و فراموش نکنید که در خبرنامه هفتگی تولید مواد افزودنی ما ثبت نام کنید تا آخرین داستان ها را مستقیماً در صندوق ورودی خود دریافت کنید.
منبع: https://3dprinting.com/news/new-tech-enables-compositionally-graded-alloys-for-extreme-environments/
