Инженеры из Университета Монаша разработали новый титановый сплав для 3D-печати с уникальной микроструктурой, которая делает его сверхпрочным. Он не только надежнее большинства других форм титана, но и отличается самым высоким отношением прочности к весу среди всех напечатанных металлов.
Титановые сплавы уже ценятся в промышленности благодаря своей прочности и относительно легкому весу, что делает их идеальным материалом для самолетов и других транспортных средств. Однако материалы можно улучшить, и новый сплав не только может похвастать большей прочностью, но и благодаря 3D-печати ему гораздо легче придать необходимую форму.
Инженеры использовали обычную технику 3D-печати, при которой слой порошкового металла расплавляют лазером, сплавляя его в твердое тело слой за слоем. В данном случае порошкообразный металл представляет собой обычно используемый бета-титановый сплав. Затем материал подвергается термообработке при температуре от 480 до 520 °C. В результате ученые создают микроструктуру, которая придает сплаву невероятную прочность.
В процессе обработки частицы титана осаждаются в нанозерна, которые сливаются в нанодвойные структуры. Авторы разработки отметили, что это первый титановый сплав с такой структурой, и это делает его намного прочнее, чем обычно.
В ходе испытаний ученые выяснили, что предел прочности нового титанового сплава при растяжении и растяжении (соответственно, на растяжение и растяжение) составляет более 1 600 МПа. Для справки, у большинства коммерческих титановых сплавов он находится на уровне 1 000 МПа. По словам авторов разработки, это также самая высокая удельная прочность для любого другого металлического сплава, напечатанного на 3D-принтере.
