• Ei tuloksia

Metallien lisäävä valmistus : jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkesto

N/A
N/A
Info
Lataa
Protected

Academic year: 2022

Jaa "Metallien lisäävä valmistus : jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkesto"

Copied!
31
0
0

Kokoteksti

(1)

LUT-YLIOPISTO

LUT School of Energy Systems LUT Kone

BK10A0402 Kandidaatintyö

METALLIEN LISÄÄVÄ VALMISTUS: JAUHEPETISULATUKSESSA KÄYTETYN INCONEL 718 NIKKELISEOKSEN KORROOSIONKESTO

ADDITIVE MANUFACTURING FOR METALS: CORROSION RESISTANCE OF INCONEL 718 NICKEL ALLOY USED IN POWDER BED FUSION

Lappeenrannassa 9.6.2020 Toni Halonen

Tarkastaja Professori Heidi Piili, TkT

Ohjaaja Projektitutkija Niko Riikonen, DI

(2)

TIIVISTELMÄ

LUT-Yliopisto

LUT Energiajärjestelmät LUT Kone

Toni Halonen

Metallien lisäävä valmistus: Jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkesto

Kandidaatintyö 2020

31 sivua, 13 kuvaa ja 2 taulukkoa Tarkastaja Professori Heidi Piili, TkT Ohjaaja Projektitutkija Niko Riikonen, DI

Hakusanat: Inconel 718, jauhepetisulatus, korroosionkesto, lisäävä valmistus, 3D-tulostus Tässä kandidaatintyössä tavoitteena oli luoda ajankohtainen kirjallisuuskatsaus jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestosta. Tutkimus tehtiin etsimällä viimeisintä tutkimusdataa aiheesta eri tietokannoista ja kokoamalla se yhteen. Työssä käytetyt tietokannat olivat LUT Finna, Google Scholar ja Scopus.

Inconel 718 nikkeliseosta pidetään yleisesti hyvin korroosiota kestävänä materiaalina.

Työssä esitellään aikaisempia tutkimustuloksia Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestoon vaikuttavista ominaisuuksista sekä korroosionkestoa parantavista tekijöistä.

Työn tuloksena on, että materiaalin korroosionkestoon vaikuttavat useat ominaisuudet.

Seoksen sisältämä nikkeli parantaa korroosionkestoa orgaanisissa ja epäorgaanisissa yhdisteissä, molybdeeni puolestaan ehkäisee pistekorroosiolta. Lisäksi jauhepetisulatuksella valmistetun kappaleen suhteellinen tiheysprosentti ja materiaalin pinnalle muodostuvat oksidikerrokset suojaavat korroosiolta. Korroosionkestoa parantavia menetelmiä ovat ECP- prosessi, renium-jauheeseen yhdistäminen ja HIP-käsittely. Näistä ECP-prosessin eli elektrokemiallisen kiillotuksen muodostama ohut oksidikerrostuma suojaa kappaletta korroosiolta ja Inconel 718 nikkeliseokseen liuotettu renium lisää pistekorroosionkestoa.

HIP-käsittelyn eli kuumaisostaattisen puristuksen ansiosta kappaleen tiheys kasvaa ja osoittaa tämän takia suurempaa hapettumisvastusta. Tuloksien mukaan Inconel 718 nikkeliseoksesta jauhepetisulatuksella valmistetut tuotteet soveltuvat korroosionkesto ominaisuuksiltaan erityisesti vaativiin ympäristöihin ja olosuhteisiin.

(3)

ABSTRACT

LUT University

LUT School of Energy Systems LUT Mechanical Engineering Toni Halonen

Additive manufacturing for metals: Corrosion resistance of Inconel 718 nickel alloy used in powder bed fusion

Bachelor’s thesis 2020

31 pages, 13 figures and 2 tables

Examiner Professor Heidi Piili, D. Sc. (Tech.)

Supervisor Project researcher Niko Riikonen, M. Sc. (Tech.)

Keywords: Inconel 718, powder bed fusion, corrosion-resistance, additive manufacturing, 3D printing

The aim of this bachelor's thesis was to compile a current literature review on the corrosion resistance of Inconel 718 nickel alloy used in powder bed fusion. The study was conducted by searching the latest research data on the topic from different databases and compiling it together. The databases used in the work were LUT Finna, Google Scholar and Scopus.

Inconel 718 is generally considered to be a highly corrosion resistant material. This study presents previous research results on the properties of Inconel 718 nickel alloy that affect corrosion resistance and the factors that improve corrosion resistance.

The result of this thesis was that corrosion resistance of the material is affected by several properties. The nickel in the alloy improves corrosion resistance in organic and inorganic compounds, while molybdenum prevents pitting corrosion. In addition, the relative density of the part manufactured by powder bed fusion and the oxide layers formed on the surface of the material, protect against corrosion. Methods to improve corrosion resistance include the ECP process, combination with rhenium powder, and HIP treatment. Of these, the thin oxide layer formed by the ECP process protects the part from corrosion and the rhenium dissolved in Inconel 718 increases the resistance to pitting corrosion. As a result of HIP treatment, the density of the part increases and therefore shows a higher oxidation resistance.

According to the results, the products made of Inconel 718 nickel alloy by powder bed fusion are suitable for environments and conditions that are particularly demanding in terms of their corrosion resistance properties.

(4)

ALKUSANAT

Tämä kandidaatintyö on tehty osana Suomen Akatemian sekä Strategisen tutkimuksen neuvoston (STN) rahoittamaa kolmivuotista hanketta Manufacturing 4.0 (MFG4.0, hankenumero 335992). Tämä hanke on monitieteellinen tutkimushanke, jonka tarkoituksena on tutkia ja selvittää valmistavan teollisuuden tulevaisuutta monelta kantilta. Projektin painopiste on 3D-tulostuksessa ja teollisessa automaatiossa, sekä niiden mukanaan tuoman valmistavan teollisuuden murroksen ymmärtämisessä ja siihen varautumisessa.

Haluan kiittää myös Professori Heidi Piiliä ja DI Niko Riikosta työn ohjauksesta ja tarkastuksesta.

Toni Halonen Lappeenranta 2020

(5)

SISÄLLYSLUETTELO

TIIVISTELMÄ ... 2

ABSTRACT ... 3

ALKUSANAT ... 4

SISÄLLYSLUETTELO ... 5

SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO ... 6

1 JOHDANTO ... 7

1.1 Tutkimusongelma, tutkimuskysymykset ja työn tavoitteet ... 9

1.2 Tutkimusmenetelmät ... 10

1.3 Rajaukset ja rakenne ... 10

2 TUTKIMUSMENETELMÄT ... 11

3 KIRJALLISUUSKATSAUS ... 14

3.1 Metallien jauhepetisulatus ... 14

3.2 Inconel 718 ... 16

3.3 Metallien korroosio ... 17

4 INCONEL 718 MATERIAALIN KORROOSIONKESTO LISÄÄVÄSSÄ VALMISTUKSESSA... 21

4.1 Inconel 718 korroosionkesto jauhepetisulatuksessa ... 21

4.2 Korroosionkeston parantaminen ... 25

5 JOHTOPÄÄTÖKSET ... 27

6 JATKOTUTKIMUSEHDOTUKSET ... 28

LÄHTEET ... 29

(6)

SYMBOLI- JA LYHENNELUETTELO

Ecorr korroosiopotentiaali

Epit pisteytymispotentiaali icor korroosiovirtatiheys

3D Three-dimensional (suom. kolmiulotteinen) AM Additive manufacturing (suom. lisäävä valmistus)

CAD Computer-aided design (suom. tietokoneavusteinen suunnittelu) ECP Electrochemical polishing (suom. elektrokemiallinen kiillotus) HIP Hot isostatic pressing (suom. kuumaisostaattinen puristus) L-PBF Laser powder bed fusion (suom. laser jauhepetisulatus) PBF Powder bed fusion (suom. jauhepetisulatus)

SLM Selective laser melting (suom. valikoiva lasersulatus)

(7)

1 JOHDANTO

Metallien lisäävä valmistus (engl. additive manufacturing, AM), jota yleisesti kutsutaan 3D- tulostukseksi (engl. 3D printing, 3DP), perustuu perinteisen materiaalin poistoon keskittyvän työstötavan, esimerkiksi sorvauksen, sijaan materiaalia lisäävään valmistusteknologiaan.

AM-teknologiassa haluttu tuote mallinnetaan ensin tietokoneavusteisella suunnitteluohjelmalla, eli CAD-ohjelmalla, jolla voi luoda kolmiulotteisia (3D) kappaleita.

Tämän jälkeen tiedosto käsitellään tulostusohjelmalla, jonka tarkoituksena on muuntaa tiedosto 3D-tulostimelle ymmärrettävään muotoon. Tulostukseen valitaan haluttu materiaali sekä parametrit, minkä jälkeen tiedosto siirretään AM-laitteelle. Raaka-ainetta käsitellään AM-prosesseissa eri tavoilla ja tässä kandidaatintyössä käsiteltävässä metallien jauhepetitekniikassa (engl. powder bed fusion, PBF) raaka-ainetta sulatetaan kerros kerrallaan valmiin tuotteen saamiseksi. Jauhepetisulatuksessa raaka-aineen sulattamisessa käytetään hyväksi jotain lämpöenergian lähdettä, kuten lasersädettä tai elektronisädettä.

(Sriram et al. 2019, s. 106.)

Ensimmäiset metallien lisäävän valmistuksen laitteet esiteltiin 1990–2000-lukujen aikana.

Menetelmällä voi valmistaa eri metallimateriaaleja, esimerkiksi ruostumatonta terästä, titaania ja sen yhdisteitä, nikkeliseoksia, sekä alumiiniseoksia. (Sriram et al. 2019, s. 108.) AM-laitteen, sekä tuotteen käyttökohteen mukaan raaka-aineen olomuoto voi olla nestettä, jauhetta, filamenttia tai kiinteää (Sriram et al. 2019, s.107). Kuvassa 1 esitetään katsaus

(8)

metallien AM-prosessiin ja punaisilla laatikoilla on merkattu tässä kandidaatintyössä käsiteltävän metallien jauhepetisulatukseen liittyvä prosessi.

Kuva 1. Metallien lisäävän valmistuksen prosessi (SFS-EN ISO/ASTM 52900 2017, s. 18).

Tämän työn prosessi noudattaa punaisella korostettua polkua.

Metallien jauhepetisulatuksessa metallijauhe sulatetaan kohdennetulla lasersäteellä.

Jauhepetisulatus onkin yleisin teollinen metallin 3D-tulostusmuoto.

Kuvassa 2 on esitetty Wohlers Associaten vuoden 2018 raportin tutkimus metallien lisäävässä valmistuksessa käytettävien laitteiden myynnin kasvusta. Kuvasta voidaan nähdä, kuinka nopeasti kasvava teknologian ala on kyseessä. Kasvu aiheuttaa kysyntää uusista materiaaleista sekä menetelmistä, joilla voidaan saavuttaa kestävämpiä rakenteita sekä säästää kustannuksissa (Seifi et al. 2016, s. 747).

(9)

Kuva 2. Metallien lisäävässä valmistuksessa käytettyjen laitteiden myynti vuosina 2000–

2017 (Wohlers et al. 2018).

Kuvasta 2 nähdään, kuinka 2000-luvun alussa metallien AM-laitteiden myynti oli lähes olematonta ja vasta 2013 vuoden jälkeen myynti on lähtenyt valtavaan kasvuun. Vuosien 2016–2017 välissä kasvu oli jopa 80 % laitteiden myynnissä (Wohlers et al. 2018).

1.1 Tutkimusongelma, tutkimuskysymykset ja työn tavoitteet

Metallien lisäävä valmistus on uudehkoa ja koko ajan kehittyvää teknologiaa. Tämän takia aiheeseen liittyviä uusia tutkimuksia tehdään jatkuvasti, mikä johtaa menetelmien kehittymiseen.

Inconel 718 nikkeliseos on valittu työn aiheeksi, koska materiaali kiinnostaa teollisuudessa, mutta siitä ei ole saatavilla tarpeeksi tietoa, koska jauheet ovat niin uudehkoja, eikä systemaattista tutkimustyötä ei ole vielä tehty. Ongelmana on myös tällä hetkellä jaetun tutkimustiedon, sekä testitulosten puute lisäävän valmistuksen yhteisössä.

Jauhepetisulatuksessa käytettävien materiaalien testituloksista on myös puutteita (Seifi et al.

2016, s. 751).

Tämän kandidaatintyön tavoitteena on koota ajankohtainen kirjallisuuskatsaus jauhepetisulatuksessa käytettävän Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestosta. Työssä vastataan seuraaviin tutkimuskysymyksiin:

- Millainen on jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkesto?

(10)

- Miten jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestoa voisi parantaa?

- Miksi jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkesto on tärkeä ominaisuus?

Inconel 718 kiinnostaa tällä hetkellä tulostusmarkkinoilla ja esimerkiksi Delva Oy otti vuonna 2019 ainoana suomalaisena toimijana Inconel 718 vaihtoehdokseen tulostusmateriaalina (Delva Oy, 2019).

1.2 Tutkimusmenetelmät

Kandidaatintyössä käytetyt tutkimusmenetelmät ovat teoreettisia ja perustuvat kirjallisuuteen. Tutkimus tehtiin vertailemalla ja yhdistelemällä tuoreita tutkimustuloksia, jotka liittyivät jauhepetisulatukseen, Inconel 718 materiaaliin sekä sen korroosionkestoon.

Tutkimuksessa hyödynnettiin LUT Finna -kirjastoa, Google Scholar -palvelua sekä Scopus- tietokantaa. Näistä löytyi tuoreita tutkimustuloksia ja artikkeleita, jotka liittyivät tämän työn tutkimuskohteisiin.

1.3 Rajaukset ja rakenne

Tämän kandidaatintyön tutkimus keskittyy korroosionkestossa vain Inconel 718 materiaaliin ja siinä esiintyviin yleisimpiin korroosiomuotoihin. Korroosiomuotoja ovat hapettuminen, pistekorroosio, galvaaninen korroosio ja jännityskorroosio. Työssä käsitellään metallien lisäävänä valmistuksena vain metallien jauhepetisulatusta.

Kandidaatintyössä käsitellään ensiksi käytetyt tutkimusmenetelmät. Tutkimusmenetelmänä on kirjallisuuskatsaus, jossa käsitellään tarkemmin työhön liittyvät aiheet. Tulokset-luvussa esitellään kirjallisuudesta löydettyjä tutkimuksia liittyen työn tutkimuskysymyksiin.

Johtopäätökset luvussa analysoidaan tuloksia ja pohditaan tämän työn tärkeimpiä havaintoja.

(11)

2 TUTKIMUSMENETELMÄT

Tämä kandidaatintyö suoritettiin kirjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsaus on tutkimus, jossa kootaan yhteen yleiskuva ajankohtaisesta työn aiheeseen liittyvästä kirjallisuudesta.

Tieto kootaan yleensä kirjoista, tieteellisistä artikkeleista ja julkaisuista.

Kirjallisuuskatsauksen tavoite on tutkia olemassa olevia tutkimuksia, arvioida niitä, sekä täydentää tutkimuksia toisillaan. (Scribbr 2019.)

Kirjallisuutta tutkittiin vain ajankohtaisista lähteistä ja rajana pyrittiin pitämään vuoden 2015 tai jälkeisiä teoksia. Raja määriteltiin, koska teknologia kehittyy jatkuvasti ja tutkimukset vanhenevat nopeasti. Kirjallisuutta etsittiin LUT Finnasta, Google Scholarista, sekä Scopuksesta. Scopusta käytettiin lähteiden arvioimiseen tietokannasta löytyvien työkalujen avulla. Lähteinä tässä kandidaatintyössä pyrittiin käyttämään vertaisarvioituja tutkimuksia, sekä tieteellisiä kirjoja. Internet lähteitä käytettäessä lähteiden luotettavuutta arvioitiin sen perusteella, miten puolueetonta tieto oli. Lähdekritiikkinä tutkittiin vaikuttaako lähteeseen joku kaupallinen tekijä. Työssä esiintyvät viittaukset ovat kaikki englanninkielisistä lähteistä, eikä suomenkielisiä tutkimuksia aiheesta löytynyt käytetyistä tietokannoista, mikä antaa tälle tutkimukselle uutuusarvoa olemalla yksi harvoja suomenkielisiä julkaisuja tästä aihealueesta.

Kuvassa 3 esiintyvästä Scopuksen kirjallisuusanalyysistä saatiin selville, miten hakusanoihin ”inconel 718” ja ”corrosion” liittyvien tutkimusten määrä on moninkertaistunut vuodesta 2013 lähtien.

(12)

Kuva 3. Vuosittaiset tieteelliset julkaisut hakusanoilla ”Inconel 718” ja ”corrosion” vuosina 2000–2019 (Scopus 2020).

Vuoden 2013 jälkeen julkaisuja oli 9 kpl, jonka jälkeen määrä on lähtenyt jyrkkään kasvuun ja vuotena 2019 julkaisuja oli jo 53 kpl, mikä kertoo suuresta kiinnostuksesta aihetta kohtaan.

Kuvasta 4 nähdään, kuinka vasta vuonna 2016 on Scopus tietokannassa tieteellisiä julkaisuja hakusanoilla ”Inconel 718” ja ”powder bed fusion”.

(13)

Kuva 4. Vuosina 2016–2019 julkaistut tieteelliset julkaisut hakusanoilla ”Inconel 718” ja

”powder bed fusion” (Scopus 2020).

Kuten kuva 4 osoittaa, julkaisujen määrä kertoo kasvavasta mielenkiinnosta aihetta kohtaan.

Jo 2016–2019 tieteellisten julkaisujen määrä on kasvanut kuusinkertaiseksi. Odotettavaa on, että julkaisujen määrä jatkaa samaa kasvavaa suuntaa kuin edellisinä vuosina.

(14)

3 KIRJALLISUUSKATSAUS

Tässä luvussa esitellään työhön liittyvät aiheet, jotka ovat metallien jauhepetisulatus, Inconel 718 nikkeliseos sekä metallien korroosio.

3.1 Metallien jauhepetisulatus

Metallien jauhepetisulatukseen käytetty yleisin menetelmä on lasersädettä käyttävä jauhepetisulatus (eng. laser powder bed fusion, L-PBF) (Yang et al. 2017, s. 18).

Menetelmässä metallijauhetta sulatetaan nimensä mukaisesti valikoidusti lasersäteen avulla.

Eri laitevalmistajat ovat nimenneet omat jauhepetisulatus-prosessinsa omin tavoin ja siksi prosessista on olemassa useita termejä, joilla kuitenkin tarkoitetaan yhtä ja samaa asiaa.

Tekniikka kehitettiin 1990-luvun puolessavälissä ja se on tällä hetkellä maailman nopeimmin kasvava lisäävän valmistuksen tekniikka (Brandt 2017, s. 11).

Jauhepetisulatuksen toimintaperiaate näkyy yksinkertaistettuna kuvassa 5.

Kuva 5. Jauhepetisulatuksen toimintaperiaate (3DEO 2018, s. 6).

Jauhepetisulatuksessa lasersäde sulattaa käytettävästä metallijauheesta halutun 3D-mallin mukaista geometriaa kerros kerrallaan. Jokaisen kerroksen jälkeen kappaleen rakennusalusta laskee ja jauheen syöttökammio nousee, josta levityslaite levittää uuden kerroksen jauhetta edellisen päälle. Uusi jauhekerros sulatetaan lämmönlähteellä, joko laserilla tai

(15)

elektronisäteellä valmistettavan geometrian mukaan. Lopulta ylimääräinen jauhe poistetaan kammiosta ja sulatetuista kerroksista valmistunut lopullinen 3D-kappale poistetaan tulostimesta (Brandt 2017, s. 50). Ylijäämä jauhe siivilöidään ja voidaan palauttaa takaisin käyttöön. Kappale irrotetaan rakennusalustasta ja sille mahdollisesti suoritetaan erilaisia jälkikäsittelyjä ennen käyttöönottoa (3dhubs, 2019).

Jauhepetisulatuksessa osia ei voi rakentaa tyhjän päälle, joten kappaleille mallinnetaan ja valmistetaan tukirakenteet. Niiden tehtävänä on myös ohjata lämpö pois rakenteesta.

Tukirakenteet, kuten kuvassa 6, joudutaan poistamaan yleensä mekaanisesti. (Lefky 2019, s. 526.)

Kuva 6. 3D-tulostettu kappale, jossa vielä tukirakenne. Tukirakenteet osoitettu kuvassa punaisilla nuolilla (3dhubs, 2019).

3D-tulostetun kappaleen tukirakenteet näkyvät kuvassa 6 nuolien osoittamina verkkomaisina rakenteina. Verkkomainen rakenne säästää materiaalia ja on helpommin jälkikäsiteltävissä pois valmiista kappaleesta.

(16)

Jauhepetisulatuksessa voidaan käyttää monia eri materiaaleja, kuten metalleja, muoveja ja komposiitteja. Laitteella jauheesta voidaan saada aikaiseksi monimutkaisia osia tarkan lasersäteen avulla. Menetelmän etuihin kuuluu myös se, että vaikka materiaali on jauhemaista valmistusvaiheessa, saadaan tuotteista lähes täysin tiiviitä, sekä perusmateriaalin ominaisuuksien mukaisia (3DEO 2018, s. 6). Edellä mainittujen ominaisuuksien takia jauhepetisulatusta käytetään esimerkiksi ilmailu-, auto- ja puolustus teollisuudessa (Brandt 2017, s. 11).

Metallien jauhepetisulatuksen huonoja puolia ovat laitteiston korkea hinta sekä valmistusprosessin hitaus. Metallien jauhepetisulatus on monimutkainen prosessi, joten hyvin isojen laitteistojen hinta voi nousta jopa yli miljoonaan euroon. Tämä on ongelma etenkin perinteisiin valmistusmenetelmiin keskittyneiden yritysten laite investoinneissa.

Lisäksi prosessissa käytettävät jauhemateriaalit ovat raaka-aineena kalliita ja nostavat valmistettavien kappaleiden hintaa. (3DEO 2018, s. 6–7.)

3.2 Inconel 718

Inconel 718 on erkautuskarkaistu nikkeli-kromi seos, joka kehitettiin 1960-luvulla (Patel et al. 2018, s. 23). Inconel on Special Metals Corporation:n tuoteperhe, johon kuuluu nikkelistä koostuvia metalliseoksia. Inconel 718 on yksi useasta tuoteperheen tuotteesta ja sen kemiallinen koostumus on esillä taulukossa 1. (Special Metals 2007, s. 1.) Inconel 718 soveltuu niin kylmiin, kuin kuumiin käyttökohteisiin sen mekaanisten- ja korroosionkesto ominaisuuksien vuoksi. Erilaisia käyttökohteita ovat esimerkiksi kaasuturbiinit ja lentokoneen osat. (Andersson et al. 2017, s. 48.)

Taulukko 1. Inconel 718 kemiallinen koostumus (mod. Special Metals 2007, s. 2).

Nikkeli (Plus Koboltti) 50,00–55,00

Kromi 17,00–21,00

Rauta Tasapaino

(Loput materiaalin koostumuksesta)

Niobium (plus Tantaali) 4,75–5,50

Molybdeeni 2,80–3,30

Titaani 0,65–1,15

(17)

Taulukko 1 jatkuu. Inconel 718 kemiallinen koostumus (mod. Special Metals 2007, s. 2).

Alumiini 0,20–0,80

Koboltti 1,0 max.

Hiili 0,08 max.

Mangaani 0,35 max.

Pii 0,35 max.

Fosfori 0,015 max.

Rikki 0,015 max.

Boori 0,006 max.

Kupari 0,30 max.

Kuten taulukosta 1 nähdään, Inconel 718 sisältää suuren määrän nikkeliä ja kromia, jotka parantavat sen korroosionkesto-ominaisuuksia, etenkin hapettumisen kestävyydessä.

(Special Metals 2007, s. 2.)

Inconel 718 parhaat ominaisuudet ovat sen korkea vetolujuus suurissa lämpötiloissa, käytettävyys matalissa ja korkeissa lämpötiloissa (-252 °C - 700 °C), muokattavuus, sekä hitsattavuus (Special Metals 2007, s. 1). Materiaali on myös kemiallisesti korroosionkestävä, eikä sillä ole magneettisia ominaisuuksia. Inconel 718 nikkeliseos kestää hyvin korroosiota ympäristöissä, joissa se altistuu merivedelle, öljyille tai kaasuille (Patel et al. 2018, s. 23).

Seoksen korkean muokkauslujittumisen takia Inconel 718 on huono materiaali työstettäväksi. Korkea muokkauslujittuminen aiheuttaa työstämisessä korkeita kuluja niin laitteiden käytössä, kuin työkalujen kulumisessa. (Gupta et al. 2017, s. 238.)

3.3 Metallien korroosio

Korroosion huomioon ottaminen on tärkeää, koska sen vaikutuksesta metalli saattaa syöpyä, murtua tai muuttaa väriään. Kappaleiden kesto, turvallisuus ja luotettavuus korostuvat etenkin suurissa rakenteissa, joiden sortuminen voi johtaa tapaturmiin. Korroosio voi vaikuttaa myös taloudellisesti ja korroosion aiheuttamat kulut ovatkin miljardiluokkaa esimerkiksi Yhdysvalloissa. Korroosiota aiheuttavat pääasiassa happi ja vesi (Schweitzer 2007, s. 1). Muita korroosiota lisääviä ominaisuuksia ovat lämpötila, kloridille altistuminen, pH arvo, saasteet, UV-säteily ja mikrobiologiset tekijät (Hays 2020).

(18)

Metallien korroosioon kuuluu hapettumisreaktio. Hapettumisessa elektroneja siirtyy hapettajan ja pelkistäjän välillä. Metallien korroosio on luonnollinen prosessi, jossa metallit yhdistyvät esimerkiksi hapen tai rikin kanssa ja muodostavat mineraaleja kuvan 7 mukaisesti. Reaktio on päinvastainen metallien tuottamisessa mineraaleista. (Kanematsu et al. 2016, s. 14.)

Kuva 7. Metallien luonnollinen korroosioreaktio, jossa esimerkkinä metallipartikkeli reagoi happipartikkelin kanssa ja muodostuu mineraali. Metallien valmistus mineraaleista on päinvastainen tapahtuma. (Kanematsu et al. 2016, s. 14.)

Metallien korroosioreaktioissa tärkeisiin näkökohtiin kuuluvat metallien hapettumisen helppous ja hapettumisnopeus sekä oksidikalvon ominaisuudet (tiheys, tarttuvuus, koostumus). Hapettumisnopeus johtuu hapen pääsystä metalliatomeihin ja korkeissa lämpötiloissa hapettumisnopeus kasvaa. (Kang et al. 2019, s. 1.)

Perinteisiä korroosion tyyppejä metalleille on yhdeksän (Schweitzer 2007, s. 1). Nämä ovat:

1. Yleinen korroosio

2. Rakeiden välinen korroosio 3. Galvaaninen korroosio 4. Rakokorroosio

5. Pistekorroosio 6. Eroosiokorroosio

7. Jännityskorroosiohalkeilu 8. Biologinen korroosio 9. Sinkinkato

(19)

Näiden lisäksi tietyillä metalleilla tai seoksilla esiintyy muita korroosiomuotoja. Kuvassa 8 on esitetty miten tyypilliset korroosiolajit vaikuttavat metalleihin (Oxyplastuk 2018).

Kuva 8. Korroosiolajien vaikutus metallikappaleeseen (Oxyplastuk 2018).

Kuvasta 8 nähdään miten eri tavoin korroosio vaikuttaa metalli kappaleeseen. Korroosio voi olla selvästi silmällä nähtävissä, kuten pistekorroosio ja yleinen korroosio tai mikroskoopilla tutkittavissa, kuten jännityskorroosiohalkeilu (Oxyplastuk 2018). Korroosio on tunnistettavissa usein myös metallin värjäytymisestä, kuten kuvassa 9 on esitelty (Dynagard 2020).

(20)

Kuva 9. Korroosion vaikutus metalliputkeen (Dynagard 2020).

Kuvasta 9 nähdään, miten rajusti ympäristö vaikuttaa metalleihin. Korroosion takia kuvan putkeen on tullut halkeamia, sen väri on muuttunut ruskeaksi sekä putken pinta on ohentunut.

Korroosiomuotoja voidaan tutkia, mitata, toistaa ja ennustaa korroosion noudattaessa termodynamiikan peruslakeja (Schweitzer 2007, s. 2). Korroosion tutkimiseen käytetään esimerkiksi röntgendiffraktiota, sähkökemiallisia tekniikoita, peittausta ja energiadispersiivista spektrometriaa (Lefky et al. 2019, s. 526–532).

Korroosionkestoa parannetaan yleensä käsittelemällä valmistettu tuote. Korroosiota estäviä käsittelyitä ovat maalaus ja/tai pinnoittaminen. Nämä estävät korroosiota etenkin ilmastosta johtuvista tekijöistä, joita ovat esimerkiksi sade ja pöly. Metalleja voidaan myös yhdistää, jossa toisesta metallista tehdään pintakerros alkuperäiselle tuotteelle, esimerkiksi kromilla päällystetty teräs. (Schweitzer 2007, s. 96.)

(21)

4 INCONEL 718 MATERIAALIN KORROOSIONKESTO LISÄÄVÄSSÄ VALMISTUKSESSA

Tässä luvussa esitellään ajankohtaisia tutkimustuloksia Inconel 718 korroosionkestosta jauhepetisulatuksessa ja sen korroosionkeston parantamisesta.

4.1 Inconel 718 korroosionkesto jauhepetisulatuksessa

Inconel 718 nikkeliyhdistettä markkinoidaan yleisesti erittäin hyvin korroosionkestävänä materiaalina. Yhdisteen korkean nikkelipitoisuuden ansiosta sillä on korkea korroosionkesto monissa orgaanisissa ja epäorgaanisissa yhdisteissä, sekä se vastustaa hyvin jännityskorroosiomurtumista. Lisäksi yhdisteessä oleva molybdeeni parantaa pistekorroosion ehkäisyä (Special Metals 2007, s. 24). Seos kestää yleisesti korroosiota hyvin myös vesiliuoksissa, kuten merivedessä (Patel et al. 2018, s. 33). Jauhepetisulatuksella valmistettujen Inconel 718 kappaleiden korroosionkestoon vaikuttaa valmiin kappaleen suhteellinen tiheys, jossa suuri tiheys parantaa korkean lämpötilan hapettumis-reaktion kestämistä (Jia & Gu 2014, s. 170).

Lefky et al. (2019, s. 526–532) tutkivat mikrorakennetta ja korroosio-ominaisuuksia laserpohjaisella jauhepetisulatuksella valmistetun Inconel 718 itseliukeneville tukirakenteille. Tutkimuksessa pyrittiin vähentämään korroosionkestoa, jotta tukirakenteet irtoavat valmiista kappaleista. Tutkimus antaa täten hyödyllistä tietoa ominaisuuksista, mitkä vaikuttavat Inconel 718 korroosionkestoon. Tutkimuksesta saatua tietoa Inconel 718 jauheen korroosionkestoon vaikuttavista ominaisuuksista:

• Lämpökäsittely, joka muodostaa TiO, NiFe2O4 ja NiO oksideja, parantaa Inconelin korroosionkestoa.

• Kromioksideista muodostunut passiivinen kalvo seoksen pinnalle auttaa suojaamaan korroosiolta.

• Korkea oksidimäärä ja alhainen karbidipitoisuus aiheuttavat sen, ettei pinta ole alttiina korroosiolle. Suojaava oksidikerros johtuu sisäisestä hapettumisesta.

• Tutkimuksessa ehdotetaan, että natriumheksayanoferraatin hajoamisesta lisääntynyt hiilen ja hiilimonoksidin (CO) esiintyminen pinnan lähellä aiheuttaa alentunutta korroosionkestoa.

(22)

• Hiilimonoksidin määrän kasvu vähentää pintaoksidia, eikä oksidikerros ole enää suojaava herkistymisen aikana. Tästä seuraa nopea hiiletys ja hiilenkato kromin karbideissa sekä karbidivapaan alueen muodostumisen pinnan lähelle. Tämä johtaa korroosionkeston heikkenemiseen.

Zhang et al. (2019, s. 556–567) tutkimuksessa PBF prosessissa käytetyn Inconel 718 jauheen pistekorroosiota tutkittiin jälkikäsittelyjen jälkeen. Tutkimuksen jälkikäsittelyissä käytettiin lämpökäsittelyä sekä pinnan elektrokemiallista kiillotusta (engl. Electrochemical polishing, ECP). Tutkimuksessa korroosio testattiin elektrokemiallisella testisolulla (ACM Instrumets). Elektrolyyttinä käytettiin NaBr-liuosta. Tutkimuksessa oli neljä eri näytettä, joita testattiin. Taulukossa 2 on esitetty eri näytteet, joita ovat lämpökäsitellyt HT1040, HT1100 ja HT1200 näytteet.

Taulukko 2. Tutkimuksessa käytetyt lämpökäsittelyt näytteille (Zhang et al. 2019, s. 557).

Näytteen nimi Liuotushehkutus Erkautuskarkaisu

HT1040 1040 °C/2h,

ilmajäähdytys

720 °C/8h, 620 °C/10h, uuni jäähdytys

HT1100 1040 °C/2h,

ilmajäähdytys

720 °C/8h, 620 °C/10h, uuni jäähdytys

HT1200 1040 °C/2h,

ilmajäähdytys

720 °C/8h, 620 °C/10h, uuni jäähdytys

Kuvassa 10 on esitetty tutkimuksessa saatuja tuloksia Inconel 718 näytteiden korroosiovirtatiheydelle sekä korroosiopotentiaaleille.

(23)

Kuva 10. Inconel 718 näytteiden sähkökemialliset parametrit erilaisilla pinta- ja lämpökäsittelyillä a) korroosiovirtatiheys ja b) potentiaali (Zhang et al. 2019, s. 559).

Kuvasta 10 (a) nähdään, että lämpökäsittely ja ECP nostavat kappaleen korroosiovirtatiheyttä eli icorr – arvoa. Suuri Icorr arvo kertoo voimakkaasta korroosionopeudesta metallin pinnalla. Tutkimuksen mukaan erittäin korkea lämpötila ja ECP nopeuttavat korroosiota PBF prosessin kappaleessa. Kuvasta 10 (b) nähdään tutkimuksesta saadut potentiaalin arvot Ecorr (keltainen) ja Epit (vihreä). Ecorr kertoo

(24)

korroosiopotentiaalin arvon ja pisteytymispotentiaalilla Epit voidaan arvioida metallin herkkyys pistekorroosiolle. Näytteiden Ecorr arvot pysyivät lämpökäsittelyissä lähes samana, mutta ECP laski näytteen Ecorr arvoa 10 %. Suurempi korroosiopotentiaalin arvo kertoo metallin pienemmästä korroosioalttiudesta. HT1200 näytteen Epit arvo on lähes 0 mikä osoittaa pistekorroosionkeston laskua, kun muilla arvo on tasoissa. Tutkimuksen mukaan ECP prosessi paransi myös näytteen pistekorroosionkestoa Epit arvon noustessa korkeimmalle.

Tutkimuksen mukaan käsittelemättömällä näytteellä, sekä HT1040 ja HT1100 näytteillä oli alhainen korroosio nopeus ja suuri pistekorroosionkesto. HT1200 käsitellyllä näytteellä kuitenkin oli heikko pistekorroosionkesto. ECP prosessissa muodostunut ohut oksidi kerrostuma näytteen pinnalle suojaa sitä korroosiolta. Tulosten mukaan ECP prosessin jälkeen Inconel 718 näytteellä olisi paras korroosionkesto. (Zhang et al. 2019, s.556–567.)

Jauhepetisulatuksessa jää aina runsaasti ylimääräistä sulattamatonta jauhetta valmiin kappaleen ympärille. Kuvasta 11 nähdään miten metallijauheen virtaavuuteen vaikuttaa prosessissa olleen jauheen uudelleen käyttö.

Kuva 11. Käytetyn jauheen, uuden jauheen, sekä näiden sekoitusten virtauslaskelmat (Clayton 2014, s. 16–17).

(25)

Kuvan 11 mukaan käytetyn jauheen ja uuden jauheen virtaavuustasoissa on suurikin ero.

Tämä voi johtua käytössä olleen jauheen sisältämistä roiskeista sulatteesta, tai se voi olla muuttunut kemiallisesti esimerkiksi pintakontaminaation takia. Kemiallinen muutos voi johtaa heikompaan korroosionkestoon myös Inconel 718 jauheesta tulostetuista kappaleissa.

(Clayton 2014, s. 16–17.)

4.2 Korroosionkeston parantaminen

Jauhepetisulatuksessa käytetyn Inconel 718 jauheen korroosionkestoon vaikuttavat jauheen mikrorakenne, kemialliseen koostumukseen jauhepetisulatuksen prosessiparametrit, rakennettavan osan geometria ja valmistusstrategia (Chlebus et al. 2015, s. 651). Inconel 718 materiaalille tehtyjen tutkimusten mukaan myös yhdistäminen muiden aineiden kanssa lisää korroosionkestoa. Tutkimuksen mukaan lasersulatuksessa Inconel 718 yhdistäminen 14 painoprosenttisen renium-jauheen kanssa nosti korroosion potentiaaliarvoa Ecorr 100 mV ja pudotti korroosio virtaa icorr 24 %. Nämä paransivat näytteen korroosion kestoa. Kuvasta 12 voidaan havainnoida, miten renium paransi täydellisesti liuenneena Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestoa. Pisteytymispotentiaali Epit kasvoi 270 mV renium-jauheen kanssa. (Kurzynowski et al. 2017, s. 349.) Kuitenkin jäännösjännityksen eli Epit - Ecorr

kasvaminen voi parantaa korroosionkestoa (Zhang et al. 2019, s. 560).

Kuva 12. Mikrorakenteen poikkileikkaus korroosiolle altistettuna a) Inconel 718 b) Inconel 718 ja 14 % Re (Kurzynowski et al. 2017, s. 349).

(26)

Kuvasta 12 nähdään miten reniumin yhdistäminen Inconel 718 nikkeliseokseen vähentää pistekorroosion määrää.

Korroosionkestoa voidaan lisätä kuumaisostaattisella puristuksella (engl. Hot isostatic pressing, HIP). Menetelmää käytetään jauhepetisulatuksella valmistettujen kappaleiden lämpörasitusten poistamiseen ja mekaanisten sekä kemiallisten ominaisuuksien parantamiseen kappaleen tiheyttä kasvattamalla. Korkeissa 900 °C ja 1000 °C asteen hapetuskokeissa HIP käsitellyt Inconel 718 nikkeliseokset osoittivat suurempaa hapettumisvastusta. Tutkimuksen mukaan tämä johtui kasvaneesta tiheydestä ja raekokojen mikrostruktuurisista eroista. (Chlebus et al. 2015, s. 1–8.) Kuvassa 13 nähdään, miten eri HIP parametrit vaikuttavat Inconel 718 huokoisuuteen.

Kuva 13. Lämpötilan ja paineen vaikutus materiaalin huokoisuuteen HIP prosessissa (Kelkar et al. 2018, s. 59).

Lämpötilan nostaminen tapauskohtaisesti tiettyyn rajaan asti vähentää materiaalin huokoisuusprosenttia huomattavasti. Liika lämpötilan nostaminen alkaa kasvattamaan huokoisuusprosenttia. Myös paineen kasvattaminen vähentää kappaleen huokoisuutta.

(27)

5 JOHTOPÄÄTÖKSET

Tässä kandidaatintyössä tutkittiin kirjallisuudesta ajankohtaisia tutkimuksia Inconel 718 nikkeliseoksen korroosionkestosta. Tässä luvussa analysoidaan työn tulokset ja tehdään tutkimuksesta johtopäätökset.

Inconel 718 nikkeliseos omaa korkeat korroosionkesto-ominaisuudet johtuen seoksen sisältämästä nikkelistä ja molybdeenistä. Inconelin pinnalle muodostuvat oksidikerrokset parantavat korroosionkestoa. Oksidit, kuten NiO, NiFe2O4, and TiO lisäävät korroosionkestoa. Lämpökäsittely ja ECP kasvattavat icorr –arvoa, joka kiihdyttää korroosiota. Pistekorroosio kuitenkin vähentyi ECP käsittelyn jälkeen muodostuneen oksidikerroksen ansiosta. Hiilimonoksidin esiintyminen heikentää oksidikerrosta ja vähentää näin korroosionkestoa. Jauhepetisulatuksessa uudelleen kierrätetty jauhe saattaa johtaa heikompaan korroosionkestoon käytetyn jauheen edellisissä prosesseissa kokemien kemiallisten ominaisuuksien ja fysikaalisen muutosten, kuten roiskeiden, takia.

Korroosionkestoa voidaan parantaa yhdistämällä Inconelia muiden aineiden kanssa. Renium paransi täydellisesti liuenneena korroosionkestoa. HIP prosessi lisää korroosionkestoa kasvaneen hapettumisvastuksen ansiosta. HIP prosessin parametrit vaikuttavat korroosionkestoon. Oikea lämpötila ja paine vähentävät materiaalin huokoisuusprosenttia, joka parantaa korroosionkestoa.

PBF menetelmällä Inconel 718 nikkeliseoksesta valmistetut tuotteet soveltuvat korroosio- ominaisuuksiensa takia vaativiin ympäristöihin sekä olosuhteisiin. Tuotteet kestävät hyvin kuumuutta ja kemikaaleja, kuten öljyä ja kaasuja.

(28)

6 JATKOTUTKIMUSEHDOTUKSET

Tässä työssä lähteinä hyödynnetyt tutkimukset olivat varsin uusia ja ajankohtaisia, mutta niitä oli vähän vertaisarvioitu ja niihin oli vähän viitattu. Tutkimukset olivat rajattuja ja käsittelivät hyvin yksityiskohtaisia korroosionkesto-ominaisuuksia. Materiaalin korroosionkestosta puuttui systemaattinen testaus tapa. Lähteitä oli vähän, eikä kaikkea tietoa ollut aiheesta saatavilla käytettävissä olevilla tutkimusmetodeilla. Kuitenkin kasvava kiinnostus aihetta kohtaan näkyy uusien julkaisujen kasvavassa määrässä. Materiaalin muita ominaisuuksia, kuten korroosionkestoa tutkimalla saadaankin tulevaisuudessa korkean standardin tuotteita, mihin lisäävällä valmistuksella pyritään.

Tätä kandidaatintyötä tehdessä huomattiin, ettei tutkimuksia Inconelin korroosionkestosta löydy vielä kovinkaan kattavasti. Raaka-aineisiin liittyvät tutkimukset perustuvat tällä hetkellä lähinnä aineiden mekaanisiin ominaisuuksiin. Teollisuutta kiinnostavia uusia tutkimusaiheita voisi olla materiaalien muut ominaisuudet. Tätä kandidaatintyötä vastaava tutkimus muista Inconel nikkeliseoksista, kuten Inconel 625, olisi yksi esimerkki seuraavalle tutkimukselle. Myös systemaattinen testaustapa jauhepetisulatuksessa käytettävien raaka- aineiden ja tuotteiden korroosionkestoon olisi tarpeellinen tutkimusaihe.

(29)

LÄHTEET

3deo. 2018. Metal 3D Printing. [3deo:n www-sivuilla]. [Viitattu 2.3.2020.] Saatavissa:

https://news.3deo.co/metal-3d-printing-processes

3dhubs. 2020. Introduction to metal 3D printing. [3dhubs:in www-sivuilla]. [Viitattu 08.03.2020.] Saatavissa: https://www.3dhubs.com/knowledge-base/introduction-metal-3d- printing/

Anderson, M., Thielin, A., Bridier, F., Bocher, P. & Savoie, J. 2017. δ Phase precipitation in Inconel 718 and associated mechanical properties. Materials Science & Engineering A, 679, s. 48-55.

Brandt, M. 2017. Laser Additive Manufacturing: Materials, Design, Technologies, and Applications. Elsevier. 479 s.

Chlebus, E., Gruber, K., Kuźnicka, B., Kurzac, J. & Kurzynowski, T. 2015. Effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of Inconel 718 processed by selective laser melting. Materials Science & Engineering A, 639, s. 647-655.

Clayton, J. 2014. Optimising metal powders for additive manufacturing. Metal Powder Report, 69(5), s. 14-17.

Delva Oy, [Delva Oy:n www-sivuilla]. [Viitattu 2.3.2020].

Saatavissa: https://delva.fi/fi/uutiset-ja-tiedotteet/delva-tulostaa-inconelia-materiaalien- optimoinnilla-lisaa-hyotyja-3d-tulostamisesta/

DynaGard, [Dynagard www-sivuilla]. [Viitattu 18.5.2020].

Saatavissa: https://www.dynagard.info/how-to-prevent-internal-pipe-corrosion-a-guide-for- industry/

Gibson, I., Rosen, D. & Stucker, B. 2015. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. Second Edition. Springer,

(30)

New York. 498 s.

Gupta, K. t. 2017. Advanced Manufacturing Technologies: Modern Machining, Advanced Joining, Sustainable Manufacturing, Springer, Cham. s. 238.

Hays, R. 2020. Corrosion Science Knowledge Area. [wbdg:n www-sivuilla]. [Viitattu 13.5.2020]. Saatavissa: https://www.wbdg.org/ffc/dod/cpc-source/corrosion-science- knowledge-area

Jia, Q. & Gu, D. 2014. Selective laser melting additive manufactured Inconel 718 superalloy parts: High-temperature oxidation property and its mechanisms. Optics and Laser Technology, 62, s. 161-171.

Kang, Y., Yang, S., Kim, Y., Almangour, B. & Lee, K. 2019. Effect of post-treatment on the microstructure and high-temperature oxidation behaviour of additively manufactured inconel 718 alloy. Corrosion Science, 158, s. 1-9.

Kanematsu, H & Barry, D. 2016. Corrosion Control and Surface Finishing: Environmentally Friendly Approaches. Springer. 302 s.

Kurzynowski, T., Smolina, I., Kobiela, K., Kuźnicka, B. & Chlebus, E. 2017. Wear and corrosion behaviour of Inconel 718 laser surface alloyed with rhenium. Materials & Design, 132, s. 349-359.

Lefky, C. S., Gallmeyer, T. G., Moorthy, S., Stebner, A. & Hildreth, O. J. 2019.

Microstructure and corrosion properties of sensitized laser powder bed fusion printed Inconel 718 to dissolve support structures in a self-terminating manner. Additive Manufacturing, 27, s. 526-532.

Patel, S., de Barbadillo, J. & Coryell, S. 2018. Superalloy 718: Evolution of the Alloy from High to Low Temperature Application. In: Proceedings of the 9th International Symposium on Superalloy 718 & Derivatives: Energy, Aerospace, and Industrial Applications, The Minerals, s. 23-49.

(31)

Oxyplast UK, [Oxyplast UK:n www-sivuilla]. Viitattu 18.5.2020. Saatavissa:

https://oxyplastuk.com/technical/different-types-of-corrosion/

Schweitzer, P. A. 2007. Corrosion engineering handbook: Fundamentals of metallic corrosion: atmospheric and media corrosion of metals. 2nd ed. Boca Raton (FL): CRC Press.

752 s.

Scribbr. 2019. How to write a literature review. [Scribbr:n www-sivuilla]. [Viitattu 3.3.2020.] Saatavissa: https://www.scribbr.com/dissertation/literature-review/

Seifi, M., Salem, A., Beuth, J., Harrysson, O. & Lewandowski, J. 2016. Overview of Materials Qualification Needs for Metal Additive Manufacturing. JOM, 68(3), s. 747-764.

Special Metals. Inconel alloy 718 [Special Metals www-sivuilla]. Available:

http://www.specialmetals.com/assets/smc/documents/inconel_alloy_718.pdf

Sriram, V., Shukla, V. & Biswas, S. 2019. Metal powder based additive manufacturing technologies-business forecast. In: 3D Printing and Additive Manufacturing Technologies, August 2018, s. 105-118.

Wohlers, T., Campbell, I., Diegel, O., Huff, R & Kowen, J. 2018. Wohlers Report 2018 – Additive Manufacturing and 3D Printing State of the Industry Annual Worldwide Progress Report. 344 s.

Yang, L., Hsu, K., Baughman, B., Godfrey, D., Medina, F., Menon, M. & Wiener, S. 2017.

Additive Manufacturing of Metals: The Technology, Materials, Design and Production.

Springer, Cham. 168 s.

Zhang, B., Xiu, M., Tan, Y. T., Wei, J. & Wang, P. 2019. Pitting corrosion of SLM Inconel 718 sample under surface and heat treatments. Applied Surface Science, 490, s. 556-567

Viittaukset

LIITTYVÄT TIEDOSTOT

Keywords: Additive manufacturing, design for additive manufacturing, (DfAM), circular economy, (CE), laser-based powder bed fusion, (L-PBF), life cycle cost, LCC- driven, metal

Standard for Additive Manufacturing — Finished Part Properties — Specification for AlSi10Mg with Powder Bed Fusion — Laser Beam. ASTM

Flow measurement comparison for traditional and DMLS manufactured channels (Cooper et al., 2012, p. Research done by Cooper et al. The roughness is relative to build orientation

This study was carried out to investigate the metal material needs of Finnish industry for laser-based powder bed fusion (L-PBF), which belongs to additive manufacturing

Metallin lisäävässä valmistuksessa yleisempiä menetelmiä ovat suorakerrostus (directed energy deposition, DED) ja jauhepetisulatus (powder bed fusion, PBF), jotka

Even though additive manufacturing has developed rapidly during recent years, most of the methods used today were already invented in the 1980s. Even as the methods have existed

'Characterization of as-built and heat-treated Ni-Mn-Ga magnetic shape memory alloy manufactured via laser powder bed fusion', Additive Manufacturing, 39, pp. (2019) 'Laser powder

A commonly used method for improving the corrosion resistance of magnets is alloying in order to make the magnet less prone to the selective corrosion of the GB phase,