Создан самый прочный в мире титановый сплав: его печатают на 3D-принтере

В ходе испытаний ученые выяснили, что предел прочности нового титанового сплава составляет более 1 600 МПа. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.

Инженеры из Университета Монаша разработали новый титановый сплав для 3D-печати с уникальной микроструктурой, которая делает его сверхпрочным. Он не только надежнее большинства других форм титана, но и отличается самым высоким отношением прочности к весу среди всех напечатанных металлов.

Титановые сплавы уже ценятся в промышленности благодаря своей прочности и относительно легкому весу, что делает их идеальным материалом для самолетов и других транспортных средств. Однако материалы можно улучшить, и новый сплав не только может похвастаться большей прочностью, но и благодаря 3D-печати, ему гораздо легче придать необходимую форму.

Инженеры использовали обычную технику 3D-печати, при котором слой порошкового металла расплавляют лазером, сплавляя его в твердое тело слой за слоем. В данном случае, порошкообразный металл представляет собой обычно используемый бета-титановый сплав. Затем материал подвергается термообработке при температуре от 480 до 520 °C. В результате ученые создают микроструктуру, которая придает сплаву невероятную прочность.

В процессе обработки частицы титана осаждаются в нанозерна, которые сливаются в нанодвойные структуры. Авторы разработки отметили, что это первый титановый сплав с такой структурой, и это делает его намного прочнее, чем обычно.

В ходе испытаний ученые выяснили, что предел прочности нового титанового сплава при растяжении и растяжении (соответственно на растяжение и растяжение) составляет более 1 600 МПа. Для справки, у большинства коммерческих титановых сплавов он находится на уровне 1 000 МПа. По словам авторов разработки, это также самая высокая удельная прочность для любого другого металлического сплава, напечатанного на 3D-принтере.