De meilleures méthodes de coulée pour des avions plus légers
L'alliage Inconel® 718 (IN® 718) au nickel (Ni) est largement utilisé pour la fabrication des carters d'échappement de turbines. Un nouvel alliage haute température à base de nickel, l'alliage Ni-Cr-Co B, pourrait être un bon remplaçant pour fabriquer des carters plus légers. Cependant, son utilisation oblige à améliorer la facilité de coulée et de soudage afin de dépasser la limite actuelle d'épaisseur des parois qui est de 2mm. Les scientifiques du projet HITECAST («High-temperature Ni-based super alloy casting process advancement»), financé par l'UE, travaillent aux outils de modélisation et aux techniques expérimentales requis pour atteindre ces objectifs. Grâce à la simulation numérique du processus de coulée, et à des études expérimentales des contraintes de coulée de l'alliage B, ils optimisent la coulée et le traitement thermique ultérieur afin d'améliorer les capacités de soudage. Durant la première période du projet, les chercheurs ont bien progressé sur tous les points. Ils ont conçu des modèles 3D à destination des simulations de la coulée, conduisant à définir les expériences de coulée employant le nouvel alliage ainsi que l'ancien. Ils ont caractérisé la microstructure et les propriétés mécaniques d'éprouvettes de l'alliage B, fabriquées en fonction de paramètres techniques optimisés. Ensuite, l'équipe est passée aux tests pour optimiser le processus de soudage ainsi que la réparation des soudures. Les premiers résultats ont confirmé le potentiel de l'alliage HAYNES® 282 pour fabriquer de grandes sections à parois minces destinées à des composants structurels. Les méthodes de coulée et de soudage du projet HITECAST devraient permettre d'utiliser un nouvel alliage au nickel, résistant à des températures élevées, pour fabriquer des moteurs plus légers et améliorés. La réduction de l'épaisseur des parois aura un impact majeur sur la consommation de carburant et les rejets, facilitant la réalisation d'objectifs ambitieux pour des moteurs d'avions plus respectueux de l'environnement.