Gonkong olimlari juda kuchli titanium qotishmalarini yaratish uchun miniatyura 3D bosib chiqarishni ishlab chiqdilar

Gonkong shahar universiteti olimlari tomonidan olib borilgan tadqiqotda qo'shimchalar ishlab chiqarish (odatda 3D bosib chiqarish deb ataladi) o'ta kuchli, yuqori egiluvchanlik va o'ta engil titan asosidagi qotishmani muvaffaqiyatli ishlab chiqish uchun ishlatilgan. Ularning kashfiyoti misli ko'rilmagan tuzilma va xususiyatlarga ega bo'lgan qotishmalarni loyihalashning yangi usulini ochdi.

3D bosib chiqarish: qoliplash texnologiyasidan ko'ra ko'proq

Ko'pchilik 3D bosib chiqarishni bir qadamda murakkab shakldagi mashina qismlarini ishlab chiqarishga qodir bo'lgan inqilobiy texnologiya deb hisoblaydi. "Biroq, biz uning geometrik figuralarni loyihalashdan ko'ra, materiallarni loyihalashda muhim salohiyatini ochib berdik. Metallurglar odatda qotishma tarkibida bir xillikning yo'qligi istalmagan deb hisoblashadi, chunki bu mo'rtlik kabi kiruvchi xususiyatlarni keltirib chiqarishi mumkin. Qo'shimchalar ishlab chiqarish jarayonida. , tez sovutish jarayonida notekislikni qanday bartaraf etish asosiy masalalardan biridir.

Noyob mikro tuzilmani loyihalash

"Qo'shimcha ishlab chiqarishning o'ziga xos xususiyatlari bizga mikro tuzilmalarni loyihalashda ko'proq erkinlik beradi", deb tushuntirdi doktor Chjan, u ham ushbu maqolaning birinchi muallifi. "Ayniqsa, biz 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalangan holda, mikron darajasidagi kontsentratsiyali gradientli qotishmalarni ishlab chiqarish uchun qisman homogenlash usulini ishlab chiqdik, bunga hech qanday an'anaviy material ishlab chiqarish usuli bilan erishib bo'lmaydi".

Ular taklif qilgan usul ikkita turli qotishma kukunlari va zanglamaydigan po'lat kukunlarni eritish va aralashtirish uchun yo'naltirilgan lazer nurlaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. 3D bosib chiqarish jarayonida lazer quvvati va skanerlash tezligi kabi parametrlarni nazorat qilish orqali jamoa yangi qotishmadagi elementlarning bir xil bo‘lmagan tarkibini boshqariladigan tarzda yaratishga muvaffaq bo‘ldi.

(Titanium qotishmasining 3D bosilgan don yo'nalishi xaritasi)

Professor Liu shunday dedi: Qo'shimcha ishlab chiqarishdan foydalanishga qo'shimcha ravishda, ikkita chang aralashmasining tarkibi yangi qotishmada misli ko'rilmagan yuqori metastabil lavaga o'xshash mikro tuzilmani yaratishning yana bir kalitidir. Ushbu noyob mikro tuzilmalar eng yuqori mexanik xususiyatlarni keltirib chiqaradi, bu qotishmani juda qattiq va engil qiladi. Eksperimental natijalar shuni ko'rsatadiki, yangi titanium qotishmasi mukammal mexanik xususiyatlarga ega.

Yangi qotishma: 40% engilroq, super quvvat

Umuman olganda, zanglamaydigan po'latning massasi kub santimetr uchun 7,9 grammni tashkil qiladi, yangi qotishmaning massasi esa kub santimetr uchun atigi 4,5 grammni tashkil etadi, bu taxminan 40% engilroqdir. O'z tajribalarida lavaga o'xshash tuzilishga ega titanium qotishmasi ~ 1,3 gigapaskal yuqori kuchlanish kuchini ko'rsatdi, bir xil cho'zilish taxminan 9% ni tashkil etdi. Bundan tashqari, u 300MPa dan ortiq mukammal ishlash qobiliyatiga ega, bu sinishdan oldin katta xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi, bu strukturaviy ilovalarda juda foydali.

Ushbu ajoyib xususiyatlar aerokosmik, avtomobilsozlik, kimyo va tibbiyot sanoati kabi turli vaziyatlarda yaxshi tizimli qo'llash istiqbollariga ega. Noyob mikrotuzilma va xususiyatlarga ega yangi qotishma yaratish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasidan foydalangan birinchi jamoa sifatida biz ushbu dizayn kontseptsiyasini turli qotishma tizimlariga qo'llaymiz va yangi qotishmaning boshqa xususiyatlarini yanada o'rganamiz.