В УРФУ научились печатать жаропрочными сплавами на основе алюминидов титана

Аддитивные технологии сегодня используются в самых разных сферах нашей жизни — от авиастроения до медицины и современного искусства. Однако печать металлами все еще распространена не так широко. Все дело в большом перепаде между температурами печати и застывания, которая требует более сложного оборудования и длительного времени. А еще из-за перепада температур растет риск образования дефектов — невидимых глазу повреждений кристаллической решетки, которые потом под нагрузкой могут развиться в трещину. У каждого металла или сплава свой температурный режим и свои пути образования и распространения дефектов, поэтому к каждому нужно найти свой подход.

В начале месяца мы рассказывали о печати алюминием, которую освоили в МИСИС, сегодня на очереди — сплавы на основе алюминидов титана. Работать с такими сплавами научились материаловеды из Уральского федерального университета под руководством Анатолия Геннадьевича Илларионова. Результаты исследования опубликованы в журнале Metallurgist. 

Алюминид титана относится к интерметаллидам, то есть соединениям двух металлов. От сплавов интерметаллиды отличаются строго фиксированным соотношением между компонентами. Материалы на основе алюминида титана отличаются легкостью и высокой жаропрочностью — они выдерживают рабочую температуру до 700 ℃. Их главная проблема — низкая пластичность, которая затрудняет изготовление тонких деталей традиционными методами.

Илларионов и его коллеги впервые попробовали печатать алюминидом титана. Они использовали технологию печати с селективным лазерным плавлением. Металлы измельчали в порошок, который затем постепенно плавили лазером. Подобрав мощность лазера и скорость нагрева, ученые сумели получить материалы с небольшим количеством дефектов. Сам материал при этом стал пластичнее.

Также сократилось время изготовления изделия: ведь необходимо выполнить одну операцию — сплавление тонкого слоя порошка лазером.

Авторы работы активно сотрудничают с коллегами из Индийского института науки.

Вместе они планируют адаптировать технологию для промышленного внедрения и продолжить работу с другими видами сплавов.