Повышение усталостной прочности титановых сплавов, напечатанных на 3D-принтере

Китайские ученые представили новый подход к улучшению усталостных характеристик титановых сплавов, напечатанных на 3D-принтере.

Под руководством проф. Чжан Чжэфэн и Чжан Чжэньцзюнь из Китайской академии наук предложили метод подготовки чистого аддитивного производства (NAMP), который направлен на регулирование микроструктуры и дефектов.

Опубликованное в журнале Nature исследование направлено на преодоление ограничений 3D-печатных материалов в критически важных приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность, где усталостные характеристики имеют решающее значение.

Обзор процесса NAMP. (Изображение предоставлено: Китайская академия наук)

В концепции основное внимание уделяется присущей 3D-печатным микроструктурам высокой усталостной стойкости, которая может быть нарушена микропорами, возникающими во время печати. Чтобы смягчить это явление, исследователи разработали процесс NAMP, включающий горячее изостатическое прессование (HIP) для устранения микропустот и последующую термообработку для улучшения микроструктуры.

Результаты показывают, что титановый сплав, обработанный NAMP, демонстрирует исключительную усталостную прочность, превосходя как сплавы, изготовленные традиционным способом, так и другие сплавы, изготовленные аддитивным способом. Уникальные характеристики микроструктуры предотвращают зарождение усталостных трещин в критических точках, что значительно повышает усталостные характеристики.

Это исследование подчеркивает потенциал 3D-печати для производства высокопроизводительных структурных компонентов и предлагает четкие пути для производства, обеспечивающего защиту от усталости. </п>

Благодаря усовершенствованию микроструктур и устранению дефектов подход NAMP представляет собой многообещающий шаг вперед в продвижении применения материалов, напечатанных на 3D-принтере, в сложных условиях.

Вы можете прочитать исследовательскую работу под названием «Высокая усталостная прочность титанового сплава посредством 3D-печати практически без пустот» по этой ссылке. .</п>