Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии селективного лазерного плавления композитных порошковых материалов с высоким содержанием твердых упрочняющих фаз для получения функциональных жаростойких изделий с повышенным комплексом механических свойств для использования в авиакосмической отрасли.

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
керамические материалы,селективное лазерное плавление, математическое моделирование, нелинейные тепловые процессы, остаточные напряжения и деформации, процессы тепло- и массопереноса, готовые функциональные изделия, прямое лазерное изготовление.

Цель проекта:
Создание научно-технического задела в области получения функциональных композитных материалов и формования из них деталей сложной формы методом селективного лазерного плавления (СЛП) порошков для повышения их металлической прочности и жаростойкости.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Новые сведения об использовании жаростойких композиций с повышенными механическими и теплофизическими характеристиками, которые являются трудно обрабатываемыми традиционными методами обработки и поддающиеся формованию методом СЛП.
2. Научно-технологические основы и методические рекомендации, включая оптимальные устойчивые режимы СЛП, для выбранных жаростойких материалов.
3. Объемные образцы изделий с пористостью меньше 10% без микротрещин и с механической прочностью не хуже, чем у того же материала, полученного традиционными методами порошковой металлургии.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Технология селективного лазерного плавления композиционных порошковых материалов позволит получать объемные изделия не имеющие трещин. В мировой практике технология СЛП применялась для получения композитов в системах WC-Co, TiC-инвар, ZrO2-Al, AlN-Al, TiN-Ti, SiC-Ti, TiC-Ti, TiB-Ti. Не всегда удавалось исключить образование пор и микротрещин, часто получается композит с сильно неоднородным распределением упрочняющей фазы в матрице. В связи с выше перечисленным перспективным направлением улучшения механических свойств твёрдых сплавов считается уменьшение размера зерна и получение наноструктурированных композитов.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
На сегодняшний день технология СЛП нашла свое применение в сфере авиастроения. Полученные экспериментальные данные позволят говорить о внедрении результатов НИОКР с целью получения изделий на конкретном примере.

Текущие результаты проекта:
За первый год работы были выполнены аналитический обзор и патентные исследования, разработана математическая модель зоны лазерной обработки.
За текущий год проведены экспериментальные исследования по выбору оптимальных технологических режимов и исходных материалов, изготовлены тестовые образцы простой геометрической формы типа "одиночный валик" и "единичный слой". Проведены металлографические исследования тестовых образцов. Изготовленен тестовый образец типа "многослойный куб".