Zapotrzebowanie na innowacyjne materiały pracujące w warunkach podwyższonej temperatury oraz agresywnych środowiskach korozyjnych stale wzrasta. Wynika to z konieczności polepszenia efektywności procesów technologicznych wykorzystywanych głównie w przemyśle energetycznym. Zazwyczaj, temperatura w jakiej pracują elementy urządzeń wysokotemperaturowych zawiera się w przedziale od 650°C do 1200°C. Zakres stosowalności materiałów jest zależny od ich składu oraz technologii otrzymywania. Zaproponowane rozwiązanie opisane w pracy doktorskiej skupione są na układzie kompozytowym Inconel 625 - węglik wolframu otrzymywanym metodą addytywnego formowania laserowego. Przeprowadzone badania opisują wytworzenie mikrostrukturalnie i fazowo homogenicznego materiału którego potencjalne zastosowanie jako warstwy ochronne powierzchni łopatek silników i turbin stosowanych w przemyśle lotniczym i energetycznym. Przedstawione wyniki pozwoliły na opisanie zmian mikrostrukturalnych zachodzących podczas wysokoenergetycznej obróbki laserowej. Otrzymany kompozyt charakteryzuje się podwyższoną twardością w stosunku do czystego stopu Inconel 625 wytworzonego tą samą metodą. Ponadto, potwierdzona została możliwość formowania się intermetalicznych faz TCP (topologicznie gęsto upakowanych) na wskutek szybkiego krzepnięcia poprzedzonego częściowym rozpuszczaniem się ziarn węglika wolframu w ciekłym stopie.
Inconel 625 - Tungsten Carbide Composite System for Laser Additive
Manufacturing
The demand for innovative materials operating under elevated temperatures and aggressive corrosive environments is constantly increasing. This is due to the need to improve the efficiency of technological processes used mainly in the energy industry. Typically, the temperature at which high-temperature equipment components operate is in the range of 650°C to 1200°C. The scope of applicability of materials depends on their composition and production technology. The solution described in the doctoral dissertation is focused on the Inconel 625 - tungsten carbide composite system obtained by the laser additive manufacturing. The conducted research describes the production of microstructurally and phase-homogeneous material with potential application as protective layers of the surface of engine and turbine blades used in the aviation and energy industries. The presented results allowed to describe microstructural changes that occur during high-energy laser processing of composite. The obtained material has an increased hardness in comparison to the pure Inconel 625 alloy produced by the same method. In addition, the possibility of the formation of intermetallic TCP phases (topologically close packed) due to rapid solidification preceded by partial dissolution of tungsten carbide grains in the liquid alloy has been confirmed.
