Найти тему
Hi-Tech Mail

Российские ученые создали «сверхсплав» для авиации

   Российские ученые освоили технологию печати изделий из порошковой металлокерамики. На фото показано 3D выращивание композита на установке прямого лазерного выращивания ИТПМ СО РАН. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН
Российские ученые освоили технологию печати изделий из порошковой металлокерамики. На фото показано 3D выращивание композита на установке прямого лазерного выращивания ИТПМ СО РАН. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН

Научный прорыв совершили специалисты Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича (ИТПМ СО РАН) совместно с коллегами из Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН). Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Mesomechanics.

Что сделали ученые

Исследователи улучшили характеристики титанового сплава ВТ6. Этот материал популярен в авиационной сфере. Из него создают различные детали летательных аппаратов.

Чтобы сделать сплав еще более прочным, к нему добавили керамическое соединение диборида титана. Это позволило заметно снизить коэффициент трения, то есть повысить износостойкость материала в 2-4 раза (точный результат зависит от концентрации керамики в сплаве).

Изменение характеристик произошло благодаря формированию в сплаве так называемых нано- и микровискеров — мельчайших нитевидных структур.

   Микроструктура сплава ВТ6 с добавлением диборида титана, на которой видно образование вискерсов борида титана. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН
Микроструктура сплава ВТ6 с добавлением диборида титана, на которой видно образование вискерсов борида титана. Источник: А. Маликов / пресс-служба ИЯФ СО РАН

По словам специалистов, вискеры в сплаве играют ту же роль, что арматура в железобетоне или различные армирующие волокна в композитных полимерах. Они перераспределяют нагрузку, возникающую при различных механических воздействиях, на больший объем материала, чем было бы при их отсутствии.

Многофункциональная технология

Лазерная наплавка наносимого керамического слоя на сплав происходит в импульсном режиме. Именно эта «импульсность» сформировала однородный на макромасштабе слой, насыщенный твердыми фазами и вискерами. Это и привело к повышению показателей износостойкости нового покрытия.

Металлокерамические композиты, которые можно создать с помощью описанной технологии, интересны не только для авиационной промышленности, но и для других сфер. Помимо титанового сплава, ученые работают над улучшением сплава на никелевой основе. С его помощью можно получить различные коррозийные износостойкие покрытия для нефтегазовой отрасли.

Посмотрите на лучшие изобретения и гаджеты 2022 года по версии Time:

-3