Личный кабинет
Подробное описание документа
Исследование свойств регулярных структур, полученных аддитивными технологиями в сочетании с методами порошковой металлургии / Гордеев Ю. И., Бинчуров А. С., Москвичев Е. В., Зеер Г. М., Зеленкова Е. Г., Ясинский В. Б. - DOI 10.18698/0536-1044-2023-10-28-43 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2023. - № 10. -
Скачать документ
Несмотря на значительное количество исследований и прикладных работ в области аддитивных технологий, проблемы топологической оптимизации структур, полученных совмещением методов 3D-печати и порошковой металлургии, остаются недостаточно изученными как теоретически, так и экспериментально. Результаты моделирования регулярных структур из пластиков и изучения процессов их разрушения можно эффективно использовать в качестве стартового метода при разработке технологии изготовления композиционных материалов на основе титановых сплавов с повышенным уровнем прочностных свойств. По результатам численных экспериментов и натурных испытаний определены наиболее предпочтительные типы структур — сотовые на основе полилактида (PLA) со следующими прочностными свойствами: модуль упругости — 342,3 МПа; предел прочности при сжатии — 20,4 МПа; удельная прочность — 81 МПа, см 3 /г. Реализованные на пластиках 3D-модели использованы при изготовлении металлокомпозитов по технологии, сочетающей селективное лазерное плавление и порошковую металлургию. Помимо повышения плотности и устранения пористости у структур из порошков титанового сплава после инфильтрации более легкоплавкими сплавами возрастает уровень прочностных свойств вследствие перераспределения напряжений, возникающих в титановом каркасе под нагрузкой. Прочность на изгиб изменяется в диапазоне 1140…1560 МПа, модуль упругости — в интервале 49 500…54 000 МПа в зависимости от состава композита и режимов селективного лазерного плавления. Твердость по Роквеллу возрастает от 35 до 45 HRC, твердость по Бринеллю — от 340 до 410 HB, что на 20…25 % больше, чем твердость проката из сплава ВТ6. Повышенные значения прочности можно объяснить композиционной структурой материала, образованного сочетанием двух взаимно проникающих каркасов. Результаты испытаний образцов на прочность являются еще одним аргументом в пользу предложенного способа инфильтрации при совместном использовании аддитивных технологий и методов порошковой металлургии.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 10. - 2023.
