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Dissertação

Additive manufacturing of single crystalline Ni-based superalloy structures EVALUATED

Detalhes: Pás de turbinas de motores de avião estão sujeitas a ambientes de funcionamento extremos. Tal facto diminui o tempo de vida destas peças. Economicamente, a reparação é significativamente mais rentável quando comparado à fabricação de novas peças. Estas são atualmente produzidas em superligas de níquel monocristalinas. Isto significa que o processo de reparação não pode ser convencional, visto não preservarem a monocristalinidade. A deposição epitaxial de metal assistida por laser é uma técnica de fabricação aditiva que permite a deposição de metal garantindo a monocristalinidade. Nesta técnica a solidificação ocorre por crescimento dendrítico colunar, onde é obtida epitaxia entre o substrato e o material depositado. Esta técnica já foi aplicada em substratos com superfícies de deposição com orientação cristalográfica {100}, pois as dendrites por terem um crescimento altamente cristalográfico (<100> para superligas de níquel) têm uma velocidade de crescimento superior, suprimindo outras dendrites com orientações diferentes. No processo de reparação a orientação da superfície pode não coincidir com a orientação {100}. É necessário estudar o comportamento em condições cristalográficas desfavoráveis. Foi realizado deposição de metal assistida por laser da liga René N4 num substrato com orientação {101}. Neste caso de estudo foi alcançado epitaxia e houve a conservação da orientação do substrato durante um determinado número de camadas, após as quais houve a supressão do crescimento por outras dendrites com orientação mais favorável. Novo entendimento foi alcançado sobre esta técnica, mas ainda é necessário vários estudos e otimização de parâmetros para ser possível utilizar como técnica de reparação.
Keywords: Superligas de níquel, epitaxia, monocristalinidade, fabricação aditiva, crescimento dendrítico colunar

Discussão: outubro 7, 2021, 14:0