Коммерциячел булмаган оешмалар, массакүләм мәгълүмат чаралары һәм җәмәгатьчелек MIT Press Office сайтыннан Creative Commons Attribution коммерция булмаган, дерививатив булмаган лицензия астында рәсемнәрне йөкли ала.Сез бирелгән рәсемнәрне үзгәртергә тиеш түгел, аларны тиешле күләмдә чәчегез.Рәсемнәрне күчергәндә кредитлар кулланылырга тиеш;Түбәндә күрсәтелмәгән булса, рәсемнәр өчен "MIT" кредиты.
МИТта эшләнгән яңа җылылык эшкәртү 3D басма металлларның микроструктурасын үзгәртә, материалны көчлерәк һәм экстремаль җылылык шартларына чыдамрак итә.Бу технология газ турбиналары һәм электр энергиясе җитештерүче реактив двигательләр өчен югары җитештерүчәнле плиталар һәм ваннарны 3D бастыру мөмкинлеген бирә, ягулык куллануны һәм энергия нәтиҗәлелеген киметү өчен яңа конструкцияләргә мөмкинлек бирә.
Бүгенге газ турбинасы плиталары традицион кастинг процессы ярдәмендә ясала, анда эретелгән металл катлаулы формаларга салынган һәм юнәлештә ныгытылган.Бу компонентлар планетаның иң җылылыкка чыдам металл эретмәләреннән ясалган, чөнки алар бик тиз тизлектә бик кайнар газларда әйләнергә, электр станцияләрендә электр энергиясе чыгару һәм реактив двигательләр белән тәэмин итү өчен эшләнгән.
3D басма ярдәмендә турбина плиталарын җитештерүгә кызыксыну арта, бу экологик һәм икътисади өстенлекләргә өстәп, җитештерүчеләргә катлаулырак һәм энергияне сак тотучы геометрия белән тиз җитештерергә мөмкинлек бирә.Ләкин турбина плиталарын 3D бастыру өчен әле бер зур киртәне җиңеп чыгарга ярамый.
Металлургиядә селкенү металлның даими механик стресс һәм югары температурада кире кайтарылмый торган деформация тенденциясе дип аңлашыла.Тикшерүчеләр турбина плиталарын бастыру мөмкинлеген өйрәнгәндә, бастыру процессының дистәләгәннән йөзләгән микрометрга кадәр булган бөртекле бөртекләр җитештерүен ачыкладылар - аеруча кысылырга мөмкин булган микросруктура.
"Гамәлдә, бу газ турбинасының гомере кыскарак яки экономияле булмаячак дигән сүз", диде Боингның MIT аэрокосмик профессоры Захарий Кордеро."Бу бик начар нәтиҗәләр."
Кордеро һәм хезмәттәшләре 3D басма эретмәләренең структурасын яхшырту ысулын таптылар, өстәмә җылылык эшкәртү адымын өстәп, басылган материалның нечкә бөртекләрен зуррак "багана" бөртекләренә әйләндерәләр - материалның кысылу потенциалын киметүче көчлерәк микросруктура.материал, чөнки “баганалар” максималь стресс күчәре белән тигезләнгән.Тикшерүчеләр әйтүенчә, бүген Кушымчалы җитештерүдә күрсәтелгән алым газ турбинасы плиталарын сәнәгать 3D бастыруга юл ача.
"Якын киләчәктә без газ турбинасы җитештерүчеләрен үз плиталарын зур күләмле өстәмә җитештерү заводларында бастырырлар, аннары җылылык белән эшкәртүдән соң эшкәртербез", диде Кордеро."3D басма турбиналарның җылылык эффективлыгын арттыра торган яңа суыту архитектурасына мөмкинлек бирәчәк, аз ягулыкны яндырганда һәм аз күләмдә углерод газы чыгарганда шул ук күләмдә энергия җитештерергә мөмкинлек бирәчәк."
Кордеро тикшеренүләрен автор авторлары Доминик Пичи, Кристофер Картер һәм Массачусетс технология институтыннан Андрес Гарсия-Джименез, Ануграхапрада Мукундан һәм Урбана-Шампейндагы Иллинойс университеты Мари-Агата Шарпан һәм Имән Донован Леонард авторлары. Милли лаборатория.
Коллективның яңа ысулы - юнәлешле рекристализация формасы, җылылык белән эшкәртү, кайнар зонада материалны төгәл контрольдә тотыла, материалның күп микроскопик бөртекләрен эре, көчлерәк, бертөрле кристалларга куша.
Ectionнәлешле рекристализация 80 ел элек уйлап табылган һәм деформацияләнгән материалларга кулланылган.Яңа тикшеренүләрендә MIT командасы 3D басма супераллойларга юнәлтелгән рестрализацияне кулланды.
Коллектив бу ысулны 3D басма никель нигезендәге супераллойларда, гадәттә ташланган һәм газ турбиналарында кулланылган металлларда сынады.Тикшеренүләр сериясендә, тикшерүчеләр 3D басма таякка охшаган супераллойларның үрнәкләрен бүлмә температурасы су мунчасына турыдан-туры индукция кәтүге астына урнаштырдылар.Алар һәр таякны әкрен генә судан чыгардылар һәм аны төрле тизлектә кәтүк аша үткәрделәр, чыбыкларны 1200 дән 1245 градуска кадәр җылыттылар.
Алар таякны билгеле тизлектә (сәгатенә 2,5 миллиметр) һәм билгеле бер температурада (1235 градус) тарту, басу массакүләм мәгълүмат чараларының нечкә бөртекле микросруктурасында күчүгә этәрүче тик температура градиентын барлыкка китерүен ачыкладылар.
"Материал сынган спагетти кебек дислокация дип аталган кечкенә кисәкчәләр кебек башлана", диде Кордеро.“Сез материалны җылыткач, бу кимчелекләр юкка чыга һәм яңадан торгызыла, бөртекләр үсә ала.дефектлы материалны һәм кечерәк бөртекләрне үзләштереп бөртекләр - рестрализация дип аталган процесс. ”
Heatылылык белән эшкәртелгән чыбыкларны суытканнан соң, тикшерүчеләр оптик һәм электрон микроскоплар ярдәмендә аларның микросруктурасын тикшерделәр һәм материалның басылган микроскопик бөртекләренең “багана” бөртекләре, яки озынрак, кристаллга охшаган өлкәләр оригиналдан күпкә зуррак булуын ачыкладылар. бөртеклеләр..
"Без тулысынча үзгәртелдек", диде әйдәп баручы автор Доминик Пич."Без ашлыкның зурлыгын берничә зурлыктагы заказлар белән арттыра алуыбызны күрсәтәбез, күп санлы багана бөртекләрен формалаштыру өчен, бу теоретик яктан креп үзлекләренең сизелерлек яхшыруына китерергә тиеш."
Коллектив шулай ук ашлык үрнәкләренең тарту тизлеген һәм температурасын контрольдә тота алуларын күрсәтте, ашлыкның зурлыгын һәм ориентация өлкәләрен булдырып, материалның үсә торган бөртекләрен яхшы көйләү өчен.Кордеро әйтүенчә, бу контроль дәрәҗәсе җитештерүчеләргә турбина плиталарын сайтка хас микросруктуралар белән бастырырга мөмкинлек бирә.
Кордеро 3D басма өлешләрнең җылылык белән эшкәртүен турбина плиталарына якынрак сынап карарга уйлый.Коллектив шулай ук җылылык белән эшкәртелгән корылмаларның чыдамлыгын сынап карау белән, киеренкелекне тизләтү юлларын эзли.Аннары алар җылылык белән эшкәртү 3D принтерның практик кулланылышын катлаулырак формалар һәм бизәкләр белән сәнәгать дәрәҗәсендәге турбина плиталарын җитештерергә мөмкинлек бирә дип фаразлыйлар.
"Яңа плиталар һәм блок геометриясе җирдәге газ турбиналарын һәм, ахыр чиктә, самолет двигательләрен энергияне нәтиҗәлерәк итәчәк", диде Кордеро."Төп күзлектән караганда, бу җайланмаларның эффективлыгын күтәреп CO2 чыгаруны киметергә мөмкин."
Пост вакыты: 15-2022 ноябрь
