Изготовление изделий из титана и его сплавов традиционными методами — сложная технологическая задача, которая требует много времени и средств. Ученые Южно-Уральского государственного университета, по сообщениям пресс-службы, разработали новую универсальную технологию изготовления деталей из титановых сплавов с использованием аддитивных технологий, то есть способа послойного наращивания и синтеза объектов. Созданная технология позволит значительно сэкономить материал при дальнейшей механической обработке. Статья о результатах исследования опубликована в журнале Materials.
Изделия из титана сегодня широко применяются в машиностроении и авиации. Всё благодаря его прочности. Однако чаще всего для производства этих деталей используется традиционное литейное производство. Это сложный процесс с высокой себестоимостью. С помощью аддитивных технологий в данном случае можно создавать изделия сложной геометрической формы из титана и его сплавов с последующей относительно неглубокой механической обработкой.
«Производство деталей методом литья — очень сложный технологический процесс. Его необходимо производить в контролируемой атмосфере (под вакуумом или в среде защитных газов), чтобы избежать взаимодействия титанового расплава с кислородом и азотом воздуха. А дальнейшая механическая обработка таких деталей требует особых условий и оборудования, поэтому отличается высокой себестоимостью. Использование аддитивных технологий представляется весьма перспективным направлением. Это позволит значительно снизить цену готового изделия», — поясняет руководитель проекта — заведующая международной лабораторией механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий со стороны ЮУрГУ Марина Самодурова, профессор, доктор технических наук.
Ученые Южно-Уральского государственного университета совместно со специалистами АО «Композит» разработали технологию изготовления деталей из титановых сплавов с использованием двух технологий аддитивного производства: SLM (Selective Laser Melting) и DMD (Direct Metal Deposition). То есть конструкционные элементы создавались из порошковых титановых сплавов методом DMD на заготовках, изготовленных с помощью SLS процессов.
В международной лаборатории механики, лазерных процессов и цифровых производительных технологий ЮУрГУ было проведено исследование структуры и микротвердости изготовленных деталей из сплавов титана с помощью высокоточного лабораторного оборудования.
«Был проведен анализ химического состава различных участков деталей, изготовленных методом лазерной наплавки, анализ однородности химического состава по высоте изделия, а также состав отдельных структурных составляющих. Все исследованные образцы имеют микроструктуру, характерную для закаленного состояния двухфазных титановых сплавов, а значит обладают необходимой прочностью и твердостью, которая требуется от подобных изделий»,— рассказала Самодурова.
Фотография предоставлена пресс-службой ЮрГУ. Автор: Олег Игошин
