Закономерности формирования структуры, деформации и разрушения полиметаллических материалов, изготовленных методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии

Аддитивные технологии открывают недостижимые ранее возможности проектирования и конструирования, на основе недоступных ранее высококачественных полиметаллических материалов. Несмотря на то, что в технической эффективности полиметаллы имеют уникальный функционал, существуют серьезные технологические ограничения на их реальное создание. Разнородные материалы должны образовывать прочное соединение в зоне структурного градиента без внутренних полостей и трещин, чтобы полиметаллическое изделие не утрачивало требуемые параметры механических свойств. Например, изготовление из меди и стали, в которых умеренная температура плавления, теплопроводность и коэффициент теплового расширения меди сочетаются с высокой прочностью стали, могут обеспечить уникальные функциональные и рабочие свойства биметаллического материала. При этом значительная разница в значениях коэффициента теплового расширения и теплопроводности для меди и стали неизбежно вызывает большую деформацию и остаточные напряжения при охлаждении материала от температуры плавления, что может приводить к образованию трещин при затвердевании биметаллических образцов. Изучение особенностей формирования изделий, использование различных методик, основанных на управлении параметрами процесса изготовления, анализ взаимосвязи структуры и свойств в образцах – все это играет важную роль при изготовлении полиметаллов из разнородных материалов. В связи с вышеизложенным проект направлен на исследование закономерностей формирования полиметаллической структуры материала при электронно-лучевой 3D-печати с целью достижения необходимого сочетания физико-механических характеристик, обеспечивающих требуемый комплекс свойств.