État de la recherche des additifs de poudre d'acier inoxydable 316L pour l'énergie nucléaire
Jun 12, 2023
Avec le développement rapide de l'industrie de l'énergie nucléaire en Chine, la conception de certains équipements d'énergie nucléaire est devenue plus précise et complexe. Si les techniques de fabrication traditionnelles sont utilisées pour la production de ces équipements d'énergie nucléaire, il y a des problèmes avec des cycles de production longs et des processus de fabrication multiples. Cependant, l'utilisation de procédés de fabrication additive peut permettre une production efficace d'équipements avec des structures complexes et précises.
L'acier inoxydable a une excellente résistance à l'oxydation, des propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion, ce qui le rend largement utilisé dans le domaine de l'énergie nucléaire. Surtout après l'accident de Fukushima, l'acier inoxydable (tel que l'acier inoxydable ferritique FeCrAl, le 316Ti et l'15-15acier inoxydable austénitique Ti) a été sélectionné comme l'une des principales directions de recherche et de développement pour les matériaux à combustible résistant aux accidents (ATF) pour la lumière réacteurs à eau. De plus, les matériaux en acier inoxydable ont de bonnes performances de soudage, de sorte que l'utilisation de la technologie de fabrication additive peut obtenir une bonne liaison et un bon formage métallurgiques. L'introduction de la technologie de fabrication additive dans le domaine de l'énergie nucléaire sera bénéfique pour le développement et l'application de matériaux combustibles résistants aux accidents.
L'équipe de recherche de l'Institut chinois de recherche et de conception de l'énergie nucléaire a publié un article intitulé "Research Status of 316L Stainless Steel Powder Additive Manufacturing for Nuclear Power" dans "Precision Forming Engineering", révélant la microstructure et les propriétés des pièces formées de fabrication additive en acier inoxydable 316L avant et après irradiation, ainsi que les besoins en indicateurs de l'inox 316L pour le nucléaire.
La technologie de fabrication additive est un processus de fabrication avancé qui ne nécessite pas de moules et qui est presque net. L'acier inoxydable est un matériau de structure largement utilisé dans l'industrie de l'énergie nucléaire. La mise en œuvre de la fabrication additive pour les composants structuraux en acier inoxydable favorisera davantage le développement de la technologie de fabrication additive et peut également apporter des changements révolutionnaires à l'industrie nucléaire. Prenant l'acier inoxydable 316L utilisé dans l'énergie nucléaire comme exemple, l'état de la recherche de la fabrication additive de poudre d'acier inoxydable est systématiquement élaboré, y compris l'état actuel du processus de préparation de la poudre, le processus de formation de la fabrication additive et l'état de la recherche de la microstructure et des propriétés des pièces formées. .
À l'heure actuelle, le processus de préparation de la poudre d'acier inoxydable 316L pour la fabrication additive est principalement une méthode d'atomisation, et les propriétés physiques et chimiques de la poudre sont affectées par les paramètres du processus de fabrication de la poudre. Parmi la technologie de fabrication additive par fusion sur lit de poudre laser, la technologie de fusion sélective par faisceau d'électrons et la technologie de fabrication additive par plasma, l'application de l'acier inoxydable de fabrication additive par fusion sur lit de poudre laser est particulièrement répandue.
La microstructure et les propriétés de l'acier inoxydable 316L produit par la fabrication additive présentent une anisotropie, mais l'anisotropie peut être éliminée grâce à des techniques de post-traitement dans la fabrication additive. La technologie de post-traitement la plus couramment utilisée dans la fabrication additive est le traitement thermique. Par rapport à l'acier inoxydable 316L forgé, les propriétés mécaniques et les propriétés d'irradiation de l'acier inoxydable 316L fabriqué par additif traité par pressage isostatique à chaud sont meilleures. À l'heure actuelle, la technologie de fabrication additive de l'acier inoxydable nucléaire en est encore à ses débuts et une attention future devrait être accordée au mécanisme de formation de la fabrication additive et aux performances d'irradiation neutronique des matériaux formés.
