Новий титановий сплав має найвищу міцність з усіх металів, надрукованих на 3D-друкі

Інженери з Університету Монаша розробили новий титановий сплав для 3D-друку з унікальною мікроструктурою, яка робить його надміцним. Він не тільки міцніший за більшість інших форм титану, але й має найвище співвідношення міцності до ваги з усіх металів, виготовлених за допомогою 3D-друку.

Титанові сплави вже цінуються в промисловості завдяки своїй міцності та відносно легкій вазі, що робить їх ідеальними для літаків та інших транспортних засобів. Але завжди є місце для вдосконалення, і новий сплав Monash не тільки може похвалитися більшою міцністю, але, оскільки він надрукований на 3D, його набагато легше надати будь-якої необхідної форми.

Команда починає зі звичайної техніки 3D-друку, коли шар порошкового металу розплавляється лазером, зливаючи його в суцільне ціле шар за шаром. У цьому випадку порошковий метал є широко використовуваним бета-титановим сплавом. Потім матеріал піддається термічній обробці при температурах від 480 до 520°C (896 і 968 °F), у результаті чого створюється мікроструктура, яка надає сплаву неймовірної міцності.

Процес обробки змушує частинки титану осідати разом у нанозерна, які зливаються в «нанодвійні» структури, кожна з яких має спільну сторону. Команда каже, що це перший титановий сплав з такою структурою, і це робить його набагато міцнішим, ніж зазвичай.

У ході випробувань команда продемонструвала, що новий титановий сплав має як подовження, так і міцність на розтяг (відповідно на розтягування та розтягування) понад 1600 МПа. Для довідки, більшість комерційних титанових сплавів досягають максимуму приблизно в 1000 МПа. Це також найвища питома міцність для будь-якого іншого надрукованого на 3D-принтері металевого сплаву, каже команда.

«Наші висновки пропонують абсолютно новий підхід до дисперсійного зміцнення промислових сплавів, які можна використовувати для виробництва реальних компонентів складної форми для несіння навантажень», — сказав професор Айдзюн Хуанг, провідний дослідник дослідження. «Ця заявка досі відсутня для будь-яких титанових сплавів на сьогодні. Тривимірний друк і проста термічна обробка також означають, що вартість процесу значно знижується порівняно з іншими матеріалами з подібною міцністю». Джерело