Лазерный мир

Материаловеды из России разработали и запатентовали подход, позволяющий предотвращать появление дефектов в микроструктуре алюминиевых сплавов при изготовлении различных деталей в системах трехмерной печати и при лазерном плавлении. Это значительно расширит применимость этих технологий в космической отрасли и в машиностроении, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.

«Новый метод позволяет предотвратить дефекты, вызванные неравномерным распределением легирующих элементов. С этой проблемой часто сталкиваются специалисты на металлообрабатывающих предприятиях, а также при использовании трехмерной печати, сварки, обработки поверхности и других видах лазерного плавления», — пояснила доцент НИТУ МИСИС Ирина Логинова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отметила Логинова, российские исследователи впервые использовали сочетание циркония, скандия, титана и бора для обработки высокопрочных алюминиевых сплавов. Эти модификаторы способствуют образованию более мелких зерен кристаллов и при этом они мешают формированию столбчатых структур такого рода. Такие кристаллы способствуют образованию дефектов при печати алюминиевых конструкций или при лазерном плавлении различных порошков из этого металла и его сплавов.

Российские материаловеды при этом предложили не просто модифицировать алюминиевые сплавы при помощи циркония, скандия, титана и бора, но также прогревать области плавления до температуры в 350-480 градусов Цельсия. Это позволило учесть разные механизмы работы модификаторов и задействовать их индивидуальные свойства с наибольшей эффективностью. Дополнительная стадия отжига повышает однородность материала и предотвращает растрескивание сплава.

«Мы зафиксировали уменьшение размера зерна в 15-30 раз как в литом состоянии, так и после лазерного плавления. Этот эффект положительно влияет на механические свойства материала. Новая технология позволит изготавливать сложные части двигателей внутреннего сгорания и высокотехнологичные корпусные детали с минимальным количеством дефектов», — подытожил заведующий кафедрой металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС Алексей Солонин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/22059055