Исследователи напечатали на 3D-принтере сверхпрочный деформируемый алюминиевый сплав

18.06.2024 От admin 0

Высокопрочные алюминиевые сплавы склонны к горячему растрескиванию во время аддитивного производства, что ограничивает их применение. Исследователи в США изучают возможность использования селективной лазерной плавки (SLM) для производства сверхпрочного деформируемого алюминиевого сплава, упрочненного наноразмерными интерметаллидами. Сплав, состоящий из Al92Ti2Fe2Co2Ni2, демонстрирует значительные улучшения механических свойств.

Researchers 3D Print Ultra-Strong Deformable Aluminum Alloy

Изображения, полученные сканирующей электронной микроскопией обратного рассеяния (СЭМ), показывают обзорную микроструктуру сплава Al92Ti2Fe2Co2Ni2, напечатанного с помощью лазера мощностью 300 Вт. (Изображение предоставлено: Шан и др.)

Микроструктурный анализ показывает, что сплав состоит из колоний наноразмерных интерметаллических пластинок, образующих розетки. Эти розетки, толщина которых различается в разных областях ванны расплава, способствуют высокой прочности сплава, превышающей 700 МПа. Мелкие розетки вблизи границ ванны расплава, состоящие преимущественно из Al3Ti и Al9(Fe,Co,Ni)2, имеют решающее значение для улучшения механических свойств.

Кольцевая сканирующая просвечивающая электронная микроскопия в темном поле под большим углом (HAADF-STEM) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDS) показывают, что мелкие розетки имеют ядро ​​Al3Ti с чередующимися слоями Al3Ti и Al9( Fe,Co,Ni)2. Крупные розетки в центре ванны расплава содержат более толстые интерметаллидные слои и ячеистые выделения, обогащенные Al9(Fe,Co,Ni)2.

.

Атомно-зондовая томография (APT) анализ показывает, что переходные металлы (TM) хорошо распределены внутри матрицы, причем концентрации превышают их равновесную растворимость в твердом веществе из-за быстрого затвердевания. Такое микроструктурное расположение приводит к значительному обратному напряжению, способствующему высокой прочности и деформируемости сплава.

Подводя итог, введение наноразмерных интерметаллидов в алюминиевые сплавы посредством SLM представляет собой многообещающий подход к созданию сверхпрочных и деформируемых материалов, подходящих для высокопроизводительных применений.

Вы можете прочитать полную исследовательскую работу под названием «Аддитивное производство сверхпрочного деформируемого алюминиевого сплава с наноразмерными интерметаллидами» по этой ссылке. </п>