Специалисты Сколтеха напечатали на 3D-принтере образцы композитного сплава бронзы и стали

Пресс-служба Сколтеха сообщила о разработке российскими специалистами технологии производства уникального сплава на основе многослойных микроструктур из бронзы и стали, обладающего высокой прочностью и сочетающего преимущества обоих материалов. Композит найдет применение в авиационной и ракетной промышленности. Образцы нового композита были напечатаны на 3D-принтере и изучены их механические характеристики. Оказалось, что эти новые железо-медные сплавы можно использовать в конструкции авиационных и ракетных двигателей, например, для изготовления камеры сгорания, которой сталь придаст высокую жаропрочность, а бронза — необходимую теплопроводность для предотвращения перегрева.

«Технология 3D-печати имеет большие возможности для изготовления композитов — материалов, состоящих из двух разнородных компонентов и наследующих их свойства. Например, сталь обладает высокой теплостойкостью, она может выдержать температуру камеры сгорания работающего двигателя. Но сталь заметно уступает по теплопроводности, например, бронзе, а это значит, что охлаждающая жидкость не успевает забирать тепло, чтобы эффективно предотвратить перегрев. Таким образом, с помощью 3D-принтера можно изготовить цельную композитную камеру с плавным переходом без дефектов: внутри она бронзовая и поэтому хорошо охлаждается, снаружи — стальная, поэтому разрушения не происходит», — говорят ученые.

Благодаря новой технологии специалисты могут «склеивать» чередующиеся слои металлов или сплавов с различными физическими и химическими свойствами. Новая техника не приводит к появлению микротрещин и других дефектов, которые обычно возникают при попытке соединить эти материалы. Эксперты обнаружили, что микротрещин можно избежать, обрабатывая лазером чередующиеся слои толщиной в несколько десятков или сотен микрометров.

Аналогичные результаты были получены при использовании специального порошка из микроскопических частиц бронзы и стали для получения сплава. Новый композит может быть использован для изготовления лопастей турбин и других деталей, работа которых требует высокой прочности и хорошего теплоотвода. Статья, описывающая результаты исследования, была опубликована в журнале Materials & Design.

Фото: pixabay

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Хирург Умнов: потребление чая в пирамидках угрожает развитием онкологии

207 Хирург Александр Умнов, профессор кафедры фундаментальных медицинских дисциплин медицинского факультета Государственного педагогического университета, предупреждает …