无裂纹Hastelloy X合金,专为增材制造而生

Hastelloy X合金是一种镍合金,可焊接,但在增材制造的过程中容易开裂。除了镍之外,该材料还含有铬、钼和铁。理论上认为,每种金属的特定浓度可能与其裂纹倾向有关。增材制造行业的性质要求,材料的加工最好是无裂纹的,因此研发无裂纹合金X势在必得,在一篇题为《激光粉末床融合制造不可焊接的无裂纹镍基高温合金》的论文中,记述了一组研究人员成功研发出不开裂3D打印合金的事例。

无裂纹Hastelloy X合金,专为增材制造而生

“粉末颗粒在形态上呈球形,粒径分布D10 =19μm,D50 =41μm,D90 =62μm,”研究人员表示。“在Ar气环境下生成1立方厘米的立方样品,并对其进行分析。”

然后研究人员使用传统的金相学技术,制备出样品的横截面,用于微观结构评估,同时使用电蚀刻技术、光学显微镜和扫描电子显微镜。热处理1小时之后,进行水淬。

无裂纹Hastelloy X合金,专为增材制造而生

测试结果表明,在增材制造的过程中,这种材料能够保持无裂纹的微观结构。

Hastelloy X合金具有较高的抗氧化性和强度,而且耐高温。虽然在增材制造过程中易于开裂,但有时对应力腐蚀开裂有显著的抵抗能力,由于长时间暴露于高温环境,延展性也非常好。

无裂纹Hastelloy X合金,专为增材制造而生

由于具有良好的耐热性和抗氧化性,Hastelloy X经常用于工业炉以及燃气涡轮发动机的相关应用,应用价值非常高,因此对这种材料进行深入的研发是非常有意义的。奇怪的是,在焊接过程中表现出无裂纹的材料,在增材制造过程中仍会形成裂缝,这也就是为什么研究人员要开发这些材料的3D打印配方。这篇论文表明,无裂纹Hastelloy X可以成功地应用于增材制造,前景不可估量。


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