Российские ученые создали жаропрочный материал для авиации и космонавтики

МОСКВА, 28 янв — РИА Новости. Ученые Национального исследовательского технологического университета "МИСиС" совместно с коллегами из Института легких материалов и технологий ОК РУСАЛ (ИЛМиТ) создали высокопрочный сплав посредством аддитивного производства, который обещает эффективность работе конструкций на повышенных температурах (например, автомобили и самолеты). Статья о разработке опубликована в журнале "Materials Letters".

Аддитивное производство – универсальная технология, которая обещает значительно потеснить методы литья в ближайшее время. Одним из наиболее распространенных методов аддитивного производства является селективное лазерное сплавление (СЛС).

Детали из сплавов на основе системы Al-Si (алюминий-кремний), синтезированные по технологии СЛС, обладают высокой прочностью при комнатной температуре. Однако они, как правило, не подтверждают ее при температурах выше 200 градусов Цельсия.

"Дефекты – такие как горячие трещины и несплавленные частицы порошка – типичные проблемы, сопровождающие изготовление деталей путем селективного лазерного сплавления", - рассказал РИА Новости один из авторов, доцент НИТУ "МИСиС" Александр Чурюмов.

Ученые НИТУ "МИСиС" и сотрудники ИЛМиТ пошли путем легирования силумина, чтобы улучшить механические характеристики материала.

"Мы разработали химический состав сплава и параметры СЛС, обеспечивающие бездефектную структуру и требуемые механические свойства нового жаропрочного сплава Al-Si-Ni-Fe (алюминий-кремний-никель-железо). Хорошо известно, что никель может улучшить механические свойства сплавов Al-Si-Fe за счет уменьшения размера упрочняющих фаз", - объяснил Александр Чурюмов.

Для нового сплава ученые разработали высокопроизводительный режим СЛС, обеспечивающий объемную плотность синтезированного материала на уровне 99,8% от теоретической. Высокая прочность обеспечивается мелкой структурой материала, образованной фазами Si, Al5Fe(Ni, Cu) и Al3(Ni, Cu).

По словам создателей, разрабатываемые материалы будут полезны для получения деталей сложной формы с оптимизированной геометрией для автомобильной, авиационной и космической техники.