L'Inconel 713C convient-il à la fusion sur lit de poudre assistée par laser ou uniquement à l'EBM ?
L'Inconel 713C convient-il à la fusion sur lit de poudre assistée par laser ou uniquement à l'EBM ?
L'Inconel 713C convient à la fois à la fusion sur lit de poudre assistée par laser (DMLS/SLM) et à la fusion par faisceau d'électrons (EBM). Bien que ce superalliage à base de nickel durci par précipitation ait été initialement développé pour la coulée en cire perdue, il a été adapté pour divers procédés d'impression 3D de superalliages.
Cependant, le choix entre les technologies laser et faisceau d'électrons n'est pas arbitraire. Il dépend fortement de la géométrie de la pièce et de la nécessité de gérer les contraintes résiduelles. L'Inconel 713C présente une sensibilité élevée à la fissuration, ce qui rend l'environnement du procédé critique.
1. Traitement de l'Inconel 713C avec DMLS/SLM (Laser)
L'utilisation de systèmes laser pour l'Inconel 713C est possible mais nécessite un contrôle strict du procédé en raison de la composition du matériau.
Le défi : L'Inconel 713C contient des niveaux élevés d'aluminium et de titane (formant la phase Gamma prime). Cela le rend considérablement plus sujet à la fissuration lors de la solidification que des alliages comme l'Inconel 718, en particulier sous les cycles de refroidissement rapides d'un laser.
Exigences du procédé : Pour utiliser le DMLS ou le SLM, il est crucial d'utiliser des plateaux de construction préchauffés et des stratégies de balayage optimisées afin de minimiser les gradients thermiques.
Post-traitement : Pour les pièces rotatives limitées par la fatigue (telles que les petites aubes de turbine), le Compactage Isostatique à Chaud (CIC) est presque obligatoire pour cicatriser les microfissures internes et garantir l'intégrité structurelle.
2. Traitement de l'Inconel 713C avec EBM (Faisceau d'électrons)
L'EBM est souvent la méthode préférée pour certaines applications spécifiques de l'Inconel 713C, en particulier les grands composants statiques.
Réduction des contraintes : Le procédé EBM fonctionne sous vide poussé et à des températures de préchauffage élevées. Cet environnement réduit considérablement les contraintes résiduelles et le risque de fissuration pendant la phase de construction.
Mieux adapté pour : L'EBM est fréquemment privilégié pour les grands composants statiques tels que les aubes directrices et les carter de turbine. La chambre de construction à haute température répond naturellement aux exigences thermiques du matériau sans avoir besoin des systèmes de préchauffage externes présents dans certaines machines laser.
3. Tableau comparatif : Laser vs EBM pour l'Inconel 713C
Facteur | Laser (DMLS/SLM) | EBM |
|---|---|---|
Risque de fissuration | Élevé (nécessite une atténuation) | Faible (stabilité inhérente du procédé) |
Environnement de construction | Atmosphère d'Argon/Azote | Vide poussé |
Cas d'utilisation typique | Pièces complexes et très détaillées nécessitant un CIC postérieur | Grandes structures statiques (aubes, carters) |
4. Post-traitement obligatoire pour toutes les méthodes
Que vous utilisiez un procédé laser ou par faisceau d'électrons, l'Inconel 713C nécessite un post-traitement rigoureux pour atteindre ses propriétés mécaniques complètes.
Traitement thermique : Un traitement de mise en solution standard suivi d'un traitement thermique de vieillissement en deux étapes (généralement 1120 °C + 845 °C + 760 °C) est requis pour développer la structure complète durcie par précipitation. Cela s'applique aux pièces fabriquées par fusion sur lit de poudre quelle que soit la source d'énergie.
Finition de surface : En raison de la nature de la fusion sur lit de poudre, les surfaces peuvent nécessiter une amélioration. Le grenaillage ou l'électropolissage sont courants. Les profils aérodynamiques critiques nécessitent souvent un usinage CNC
