Peýdasyz guramalar, habar beriş serişdeleri we halk köpçüligi MIT Press Office web sahypasyndan Creative Commons Attribution täjirçilik däl, emele gelmeýän ygtyýarnamasy boýunça suratlary göçürip alyp bilerler.Berlen suratlary üýtgetmeli däl, diňe dogry ululykda ekmeli.Suratlar göçürilende karzlar ulanylmaly;Aşakda görkezilmedik bolsa suratlar üçin “MIT” karzy.
MIT-de işlenip düzülen täze ýylylyk bejergisi, 3D çap edilen metallaryň mikrostrukturasyny üýtgedýär, materialy has güýçli we aşa ýylylyk şertlerine çydamly edýär.Bu tehnologiýa, gaz öndürýän turbinalar we elektrik öndürýän reaktiw hereketlendirijiler üçin ýokary öndürijilikli pyçaklary we mikroawtobuslary 3D çap etmäge mümkinçilik döredip, ýangyç sarp edişini we energiýa netijeliligini peseltmek üçin täze dizaýnlary döredip biler.
Häzirki wagtda gaz turbinaly pyçaklar adaty guýma prosesi arkaly ýasalýar, onda eredilen metal çylşyrymly şekillere guýulýar we ugrukdyrylýar.Bu komponentler, aşa gyzgyn gazlarda ýokary tizlikde aýlanmak, elektrik stansiýalarynda elektrik öndürmek we reaktiw dwigateller üçin zyňmak üçin işlenip düzülenligi sebäpli, planeter togalagynyň iň ýylylyga çydamly metal erginlerinden ýasalýar.
3D çap etmek arkaly turbinaly pyçaklary öndürmäge gyzyklanma bar, bu daşky gurşawa we ykdysady peýdalara goşmaça öndürijilere has çylşyrymly we energiýa tygşytlaýan geometriýalar bilen pyçaklary çalt öndürmäge mümkinçilik berýär.3Döne turbinaly pyçaklary 3D çap etmek boýunça edilen tagallalar entek bir uly päsgelçiligi ýeňip geçmeli däl: süýşmek.
Metallurgiýada süýşmek, metalyň hemişelik mehaniki stres we ýokary temperaturada yzyna gaýtaryp bolmajak deformasiýa tendensiýasy hökmünde düşünilýär.Gözlegçiler turbinaly pyçaklary çap etmegiň mümkinçiligini öwrenip ýörkäler, çap etmäniň onlarça ýüzlerçe mikrometre çenli ululykdaky däne öndürýändigini, esasanam süýşmäge meýilli mikrostrukturanyň bardygyny anykladylar.
MIT-iň howa giňişliginiň Boeing professory Zakary Kordero: "Iş ýüzünde, bu gaz turbinasynyň has gysga ömri ýa-da tygşytly boljakdygyny aňladýar"."Bu gaty erbet netijeler."
Kordero we kärdeşleri çap edilen materialyň inçe dänelerini has uly “sütün” dänelerine öwürýän goşmaça ýylylyk bejeriş ädimini goşup, 3D çap edilen erginleriň gurluşyny gowulandyrmagyň usulyny tapdylar - materialyň süýşmek mümkinçiligini azaldýan has güýçli mikrostruktura.materiallar, sebäbi “sütünler” iň ýokary stres oky bilen gabat gelýär.Gözlegçileriň pikiriçe, şu gün Goşmaça önümçilikde beýan edilen çemeleşme, gaz turbinaly pyçaklary senagat taýdan 3D çap etmek üçin giň ýol açýar.
Kordero: "nearakyn geljekde gaz turbinaly öndürijileriniň pyçaklaryny uly göwrümli goşmaça önümçilik zawodlarynda çap etmegine we ýylylyk bejergisinden soň gaýtadan işlemegine garaşýarys" -diýdi."3D çap etmek, turbinalaryň ýylylyk netijeliligini ýokarlandyryp, az ýangyç ýakyp, netijede az kömürturşy gazyny çykaryp, şol bir mukdarda güýç öndürmäge mümkinçilik berýän täze sowadyş arhitekturasyna mümkinçilik döreder."
Korderonyň gözlegini, baş ýazyjylar Dominik Piçi, Kristofer Karter we Massaçusets tehnologiýa institutyndan Andres Garsiýa-Jimenez, Anugrahapradha Mukundan we Urbana-Şampan şäherindäki Illinoýs uniwersitetiniň Mari-Agata Şarpan we Oakly Donowan Leonard bilelikde ýazdylar. Ridge milli barlaghanasy.
Toparyň täze usuly, materialyň köp mikroskopiki dänelerini has uly, güýçli, birmeňzeş kristallara birleşdirip, gyzgyn zolakdan materialy takyk gözegçilikde saklaýan ýylylyk bejergisi, ugrukdyryş görnüşidir.
Ugurly gaýtadan gurnamak 80 ýyl mundan ozal oýlanyp tapyldy we deformasiýa materiallaryna ulanyldy.Täze gözleginde, MIT topary 3D çap edilen superalloýlara gönükdirilen gaýtadan gurnamagy ulandy.
Topar bu usuly nikel esasly superalloýlarda, köplenç guýulýan we gaz turbinalarynda ulanylýan metallarda synagdan geçirdi.Gözlegçiler, birnäçe synagda hasa ýaly superalloýlaryň 3D görnüşinde çap edilen nusgalaryny göni induksiýa rulonynyň aşagyndaky otag temperaturaly suw wannasyna ýerleşdirdiler.Her taýagy suwdan ýuwaş-ýuwaşdan çykardylar we dürli tizlikdäki rulondan geçirdiler we hasalary 1200-den 1245 gradusa çenli gyzdyrdylar.
Hasany belli bir tizlikde (sagatda 2,5 millimetr) we belli bir temperaturada (1235 gradus) çekmek, çap metbugatynyň inçe däneli mikrostrukturasynda geçişe sebäp bolýan dik temperatura gradiýentini döredýändigini anykladylar.
"Material döwülen spagetti ýaly kemçilikler bilen kiçijik bölejikler ýaly başlaýar" -diýdi.“Materiallary gyzdyranyňyzda bu kemçilikler ýok bolup, täzeden gurlar we däne ösüp biler.kemçilikli materiallary we ownuk däneleri siňdirip, däne - gaýtadan gurmak prosesi. ”
Gözlegçiler ýylylyk bilen işleýän çybyklary sowadandan soň, optiki we elektron mikroskoplary ulanyp, mikrostrukturasyny gözden geçirdiler we materialyň çap edilen mikroskopik däneleriniň “sütün” däneleri ýa-da asyl nusgasyndan has uly uzyn, hrustal ýaly sebitler bilen çalşylandygyny anykladylar. däne..
Baş ýazyjy Dominik Peç: "Biz düýbünden üýtgedipdik" -diýdi."Köp mukdarda sütün dänelerini emele getirmek üçin dänäniň ululygyny birnäçe sargyt bilen artdyryp biljekdigimizi görkezýäris, bu teoretiki taýdan süýreniş häsiýetleriniň ep-esli gowulaşmagyna sebäp bolmaly."
Topar, şeýle hem dänäniň ulalýan dänelerini gowy sazlamak üçin hasanyň nusgalarynyň çekiş tizligini we temperaturasyny gözegçilikde saklap biljekdigini görkezdi.Kordero, bu gözegçilik derejesi öndürijilere belli bir iş şertlerine laýyk gelýän saýtda ýerleşýän mikrostrukturalar bilen turbinaly pyçaklary çap etmäge mümkinçilik döredip biler diýýär.
Kordero, 3D çap edilen bölekleriň ýylylyk bejergisini turbinaly pyçaklara has ýakyn synamagy meýilleşdirýär.Topar dartyş güýjüni çaltlaşdyrmagyň ýollaryny gözleýär, şeýle hem ýylylyk bilen bejerilýän desgalaryň süýşmegine garşylygyny barlaýar.Soňra ýylylyk bejergisiniň has çylşyrymly şekilleri we nagyşlary bolan senagat derejeli turbinaly pyçaklary öndürmek üçin 3D çap etmegiň amaly ulanylmagyna mümkinçilik döredip biljekdigini çaklaýarlar.
"Täze pyçaklar we pyçak geometriýa gury ýerdäki gaz turbinalaryny we netijede uçar hereketlendirijilerini has tygşytly eder" -diýdi Kordero."Esasy nukdaýnazardan seredeniňde, bu enjamlaryň netijeliligini ýokarlandyrmak arkaly CO2 zyňyndylaryny azaldyp biler."
Iş wagty: Noýabr-15-2022
