Contrôle de la microstructure
Les propriétés mécaniques d’une pièce sont étroitement liées à sa microstructure (phases, texture,..).La microstructure résulte de l’histoire thermique de la pièce depuis son élaboration. En L-PBF, les différents mécanismes de solidification du bain de fusion génèrent une microstructure colonnaire, orientée dans l’axe de construction. Par ailleurs, les vitesses de refroidissement de l’ordre de 106 K/s entraînent la formation de phases dites « hors-équilibres » qui imposent des post traitements ultérieurs. Par ailleurs, les pièces sont soumises à des gradients thermiques importants qui engendrent des contraintes menant parfois à de la fissuration.
Pour pallier ces différentes problématiques, les mécanismes mis en jeu lors du procédé sont étudiés afin de :
-Maîtriser in-situ la microstructure lors de la fabrication, par exemple en adaptant les stratégies de balayage du faisceau laser (L. LACOSTE Contrôle de la microstructure de l’Inconel 718 élaboré par le procédé L-PBF [2022]).
-Diminuer la fissuration par l’utilisation d’un laser de préchauffage pour le contrôle du gradient thermique et de la vitesse de refroidissement proche du bain de fusion (D. GRANGE Fusion laser sélective de pièces en Inconel 738 et René 77 : vers une maîtrise de la fissuration au cours du procédé pour les superalliages à haute fraction de précipités γ’ [2020]).
EBSD IPF d’une zone du cube à la jonction de deux microstructures et textures cristallographiques distinctes, Microstructure Control Of Additively Manufactured IN718 By L-PBF Process – Luc Lacoste
Matériaux étudiés :
Base fer : 316L
Base nickel : Inconel718, Inconel738, René77