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Tailoring ODS materials processing routes for additive manufacturing of high temperature devices for aggressive environments

Description du projet

Une conception optimisée des alliages renforcés par dispersion d’oxydes pour la fabrication additive

L’objectif du projet topAM, financé par l’UE, est de développer de nouvelles voies de traitement pour la création d’alliages renforcés par dispersion d’oxydes constitués d’une matrice métallique (FeCrAl, Ni et NiCu) avec de petites particules d’oxyde dispersées à l’intérieur. Les alliages seront produits sous forme de poudres pour la fabrication additive et offriront un avantage concurrentiel pour l’industrie de transformation, par exemple dans la fabrication de têtes de brûleurs à gaz et d’échangeurs de chaleur, car ils présentent une bonne résistance à la corrosion et des propriétés mécaniques à des températures élevées. Le développement d’alliages et de procédés sera facilité par des approches avancées d’ingénierie informatique des matériaux qui combineront la thermodynamique et les simulations de microstructure et de procédé. L’approche informatique devrait aider à minimiser le temps de développement, à économiser l’utilisation de matières premières et à augmenter la durée de vie des composants.

Objectif

Europe’s industry is facing many challenges such as global competition and the big change towards energy and resource efficiency. topAM can contribute to these demands by development and application of novel processing routes for new oxide-dispersoid strengthened (ODS) alloys on FeCrAl, Ni and NiCu basis. Novel ODS materials offer a clear advantage for the process industry by manufacturing e.g. topology-optimized, sensor-integrated high temperature devices (gas burner heads, heat exchangers) that are exposed to aggressive environments. Alloy and process development will be targeted by an advanced integrated computational materials engineering (ICME) approach combining computational thermodynamics, microstructure and process simulation to contribute to save time, raw materials and increase the component’s lifetime. Physical alloy production will be realized by combining nanotechnologies to aggregate ODS composites with laser-powder bed fusion and post-processing. The ICME approach will be complemented by comprehensive materials characterization and intensive testing of components under industrially relevant in-service conditions. This strategy allows to gain a deeper understanding of the process-microstructure-properties relationships and to quantify the improved functionalities, properties and life cycle assessment. This will promote cost reduction, improved energy efficiency and superior properties combined with a significant lifetime increase. The consortium consists of users, materials suppliers and research institutes that are world leading in the fields relevant for this proposal, which guarantees efficient, high-level, application-oriented execution of topAM. The industrial project partners, in particular the SMEs, will achieve higher competitiveness due to their strategic position in the value chain of materials processing, e.g. powder production, to strengthen Europe's leading position in the emerging technology field of AM in a unique combination with ICME.

Appel à propositions

H2020-NMBP-ST-IND-2018-2020

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Sous appel

H2020-NMBP-ST-IND-2020-singlestage

Coordinateur

RHEINISCH-WESTFAELISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE AACHEN
Contribution nette de l'UE
€ 1 453 800,00
Adresse
TEMPLERGRABEN 55
52062 Aachen
Allemagne

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Région
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 453 800,00

Participants (17)