Une première étude mondiale menée par des ingénieurs de l'Université Monash a démontré comment des techniques d'impression 3D de pointe peuvent être utilisées pour produire un alliage de titane commercial ultra résistant, un bond en avant significatif pour les industries aérospatiale, spatiale, de la défense, de l'énergie et biomédicale.

Des chercheurs australiens, dirigés par le professeur Aijun Huang et le Dr Yuman Zhu de l'Université Monash, ont utilisé une méthode d'impression 3D pour manipuler une nouvelle microstructure. Ce faisant, ils ont atteint des performances mécaniques sans précédent.

Cette recherche, publiée dans Nature Materials , a été entrepris sur des alliages disponibles dans le commerce et peut être appliqué immédiatement.

"Les alliages de titane nécessitent une coulée complexe et un traitement thermomécanique pour atteindre les hautes résistances requises pour certaines applications critiques. Nous avons découvert que la fabrication additive peut exploiter son processus de fabrication unique pour créer des pièces ultra résistantes et thermiquement stables dans des alliages de titane commerciaux, qui peuvent être directement mis en œuvre en service », déclare le professeur Huang.

"Après un simple traitement post-thermique sur un alliage de titane commercial, un allongement et des résistances à la traction adéquats supérieurs à 1 600 MPa sont atteints, la résistance spécifique la plus élevée parmi tous les métaux imprimés en 3D à ce jour. Ce travail ouvre la voie à la fabrication de matériaux structurels avec des microstructures uniques et excellentes propriétés pour de larges applications."

Au cours de la dernière décennie, l'impression 3D a ouvert une nouvelle ère dans la fabrication des métaux grâce à sa liberté de conception qui permet de fabriquer presque toutes les pièces géométriques.

Les alliages de titane sont actuellement les principaux composants métalliques imprimés en 3D pour l'industrie aérospatiale. Cependant, la plupart des alliages de titane disponibles dans le commerce fabriqués par impression 3D n'ont pas de propriétés satisfaisantes pour de nombreuses applications structurelles, en particulier leur résistance insuffisante à température ambiante et élevée dans des conditions de service difficiles.

"Nos découvertes offrent une toute nouvelle approche du renforcement par précipitation dans les alliages commerciaux qui peut être utilisée pour produire de vrais composants de forme complexe pour une application porteuse. Cette application est encore absente pour tous les alliages de titane à ce jour", déclare le professeur Huang.

"L'impression 3D et le traitement thermique simple signifient également que le coût du processus est considérablement réduit par rapport à d'autres matériaux de résistance similaire."

Les résultats de ce travail devraient conduire à des connaissances fondamentales sur les principes de l'ingénierie du renforcement et de la dislocation dans le domaine de la métallurgie physique. + Explorer plus loin

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