В УрФУ разработали технологию 3D-печати из жаропрочных титановых сплавов

Технологию создания жаропрочных сплавов на основе алюминидов титана разработали российские и индийские учёные. Такие сплавы выдерживают температуру до 700 ℃ и легче аналогов из никеля или железа.

Из таких сплавов можно создавать детали для газотурбинных двигателей авиационно-космической отрасли, сообщила пресс-служба УрФУ. Доцент кафедры термообработки и физики металлов УрФУ Степан Степанов рассказал, что использование жаропрочных титановых сплавов в деталях двигателя позволит повысить экономичность и грузоподъёмность летательных аппаратов, а также снизить их вес.

Учёный сообщил, что сегодня специалисты умеют создавать детали из алюминидов титана, но традиционными методами это получается дорого.

Технология состоит из нескольких этапов: получение заготовки, её механическая и термическая обработка. При этом пластичность интерметаллидов низкая, поэтому изготавливать из них сложные детали трудно. Над решением этих проблем мы работали, добавил учёный.

Сотрудники Уральского федерального университета вместе с коллегами из Индийского института науки (Бангалор) использовали аддитивный метод для изготовления образцов.

Они заменили традиционный способ печати на 3D-принтер. Порошок был сделан российским производителем специально под заказ. Деталь изготавливается быстрее, чем традиционным способом: нужно только сплавить тонкий слой порошка лазером. Повторяя эту операцию, можно создавать изделия сложной формы, добавляя новые слои. Форма может быть практически любой, а размеры получаются точными и не требуют подгонки.

Нам нужно было улучшить свойства изделий: снизить количество дефектов, повысить пластичность.

Мы подобрали технологические параметры 3D-печати, провели термическую обработку и выбрали состав сплава. В результате мы получили материал без дефектов, — рассказал Степанов.

Нам удалось разработать технологию и получать изделия методом, который раньше не использовали для таких материалов.

Учёные сделали образцы с заданными характеристиками. Результаты испытаний показали, что они не уступают мировым разработкам в области материаловедения.

Степан Степанов отметил:

Аддитивные технологии активно развиваются во всём мире, но применительно к нашим материалам наработок немного, и ведутся они около трёх-пяти лет. Это связано, в том числе, с необходимостью специального оборудования для печати при повышенной температуре.

Учёные планируют адаптировать технологию для промышленного внедрения и продолжить работу с другими сплавами. Их работу поддержал Российский научный фонд. Характеристики изделий из алюминида титана учёные описали в журнале Metallurgist.

22.10.2024