Студентка ПНИПУ исследовала микроструктуру 3D-печатного титанового сплава

Студентка четвертого курса механико-технологического факультета Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Надежда Менлышева провела исследование свойств образцов из титанового сплава, полученных в разных режимах 3D-печати методом аргонно-дугового наплавления.

Как сообщает пресс-служба ПНИПУ, студентка изучила строение образцов из титанового сплава ВТ 20 после наплавления в различных режимах, выявила отличия в их структуре и описала, как меняется строение в зависимости от количества наплавленных слоев. Исследование включало проверку на наличие дефектов в зоне наплавленных слоев и на стыке подложки и наплавки, а также изучение твердости образцов для сравнительного анализа поведения сплава в обычном деформированном состоянии и в дополнительных слоях. Анализ данных помог выбрать наиболее эффективный режим наплавления. Студентка надеется, что результаты исследования будут полезны в авиастроительном и машиностроительном производстве и в ремонте деталей.

«Изделия, полученные путем наплавки, могут заменить детали, которые изготавливают с помощью литья. Детали не нужно будет вытачивать из отлитого бруска, можно лишь наплавить контур, обработать его и получить практически готовое изделие. В частности, литье титана — это очень трудозатратный процесс, который требует специального оборудования, вакуумной обработки и подготовки сырья. Технология позволит получать детали из многокомпонентных сплавов и цветных металлов, экономя расход материала. Этот способ позволит уменьшить цикл производства на несколько операций и повысить производительность, — поясняет Надежда.

По словам студентки, структура, режимы и способы создания титановых сплавов недостаточно изучены. В роли производственного метода Надежда надежда выбрала аргонно-дуговое наплавление, применяемое в ремонте конструкций из прочных материалов, например сталей.

«Титан — один из наиболее «молодых» конструкционных материалов. Его называют «металлом века» и «металлом космической эры». Производство ни одного другого металла не получило в последнее время такого бурного развития. Это можно объяснить уникальным сочетанием физико-механических свойств титана и его значительных запасов в природе, но его характеристики зависят от структуры сплава, на которую влияют способы обработки материалов. Один из перспективных методов — аргонно-дуговая наплавка в защитной атмосфере», — рассказывает Надежда Менлышева. 

Результаты исследования опубликованы в сборнике Томского политехнического университета «Современные проблемы машиностроения: труды XII Международной научно-технической конференции» (см. со стр. 226). 

Напомним, что Пермский национальный исследовательский политехнический университет принял участие в разработке гибридной аддитивной установки AT-300, сочетающей технологию 3D-печати методом плазменного наплавления металлической проволоки с механическим упрочнением и постобработкой. Оборудование (на иллюстрации выше) и опытные 3D-печатные изделия демонстрировались на выставке «Металлообработка-2019».

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.