Российские и итальянские ученые исследуют 3D-печать ПНП-сталями

Над проектом «Исследование 3D-печати прогрессивными сталями высокой прочности с TRIP-эффектом для изготовления самоадаптирующихся конструктивных элементов аэрокосмической отрасли» работают ученые Магнитогорского государственного технического университета имени Г. И. Носова и Падуанского университета, сообщает пресс-служба российского вуза.

«Мы сотрудничаем с Падуанским университетом, у нас сложились долговременные, хорошие, дружеские отношения. Когда был объявлен конкурс по поддержке проектов с участием зарубежных организаций, который проводился Министерством науки и высшего образования РФ, мы с итальянскими коллегами решили принять в нем участие. Из восьмидесяти четырех заявок были поддержаны только семь. Мы проводим свою часть исследований, итальянцы — свою, потом обмениваемся информацией. В прошлом году мы получили патент, в этом у нас заявлено получение двух патентов, один из которых уже у нас. Наша команда исследует возможность использования перспективной стали, а точнее TRIP-стали в виде порошка, для получения конкретных изделий, причем эти изделия предназначены, согласно тематике проекта, для объектов аэрокосмической техники. В рамках проекта есть определенные индикаторы по количеству научных статей, патентов и составу коллектива, который в большинстве своем должен состоять из молодых ученых», — рассказала профессор кафедры технологий обработки материалов МГТУ имени Носова Марина Полякова.

Команда ученых МГТУ имени Носова состоит из девяти человек — двух опытных специалистов и семи молодых ученых. Участники проекта также сотрудничают с коллегами из екатеринбургского Института физики металлов имени М. Н. Михеева и челябинского Южно-Уральского государственного университета. Научные сотрудники из Екатеринбурга в прошлом году исследовали свойства порошка, а ученые из ЮУрГУ на своем оборудовании помогают осаждать порошки с помощью лазеров.

Задачей итальянских коллег было получение порошка с особым химическим составом на основе железа: TRIP-сталь начинает упрочняться при приложении внешних нагрузок. Сама сталь не является какой-то принципиально новой: ее химический состав хорошо известен, современная металлургия освоила технологию выплавки TRIP-стали. Ученые же используют этот материал в виде порошка, каждая частичка которого размером до ста микрометров состоит из железа, алюминия, кремния и марганца.

«В этом году у нас задача показать не просто результаты исследования материала, его микроструктуру при различных воздействиях, а уже его применение на конкретных деталях, то есть возможность применения порошка TRIP-стали и метода 3D-печати для получения конкретных деталей. Вот мы взяли сильно изношенную деталь и нанесли на нее порошок, под воздействием лазерного луча порошок нагревается, затем наносится на поверхность, в результате чего деталь приобретает свою исходную форму. Мы доказали возможность восстановления изношенных частей детали, причем деталь имеет довольно сложную конфигурацию, а именно мы взяли для исследований зубчатое колесо. Довести до конечных геометрических размеров деталь можно с помощью окончательной механической обработки, классическими методами. Мы показываем возможность применения порошка и метода 3D-печати для восстановления различных деталей машин, такие детали работают в узлах трения, в коробках передач, которые и в аэрокосмической технике тоже имеют место. Для работы в условиях космоса необходимы специальные материалы, чтобы они обеспечивали необходимые свойства и были долговечными в тех условиях, где есть значительные нагрузки, перепад температур, условия вакуума, воздействие солнечной радиации и так далее», — рассказала Марина Полякова.

Новый проект — продолжение совместных работ ученых МГТУ имени Носова и итальянских исследователей над изготовлением проволоки и канатов из TRIP-стали для метизного производства. В дальнейшем опыт трансформировался в идею использования той же стали, но уже в виде порошка.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.