Микро- и макроархитектоника моно- и полиметаллических объемно-структурированных гетерогенных и градиентных материалов, полученных с использованием технологии электронно-лучевого проволочного аддитивного производства

Проект выполняется в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН. Основными целями выполнения работ являлись разработка научно-обоснованных методик аддитивного получения новых материалов и изделий из разнородных металлов, титановых и жаропрочных никелевых сплавов, легированных оксидными частицами сталей, градиентных композиционных структур на поверхности изделий из алюминиевых и титановых сплавов. Материалы и изделия получали методом моно- и многопроволочной электронно-лучевой технологии аддитивного производства (ЭЛАП) с добавлением в процессе печати порошковых материалов. Проведены исследования следующих материалов: металломатричных композитов системы Cu-Fe с различным содержанием аустенитной стали в медной матрице; титанового сплава Ti-6Al-4V; жаропрочного никелевого сплава ЖС6У; алюминиевых, никелевых и титановых сплавов с поверхностным слоем, модифицированным интерметаллидными фазами систем Al-Ti, Al-Ni, Ti-Ni и Al-Ni-Ti; композиционных материалов из алюминиевой бронзы и смесей порошков Fe-Ni и Fe-W. Комплекс исследований полученных аддитивных материалов включал в себя исследования макро- и микроструктуры, химического и фазового состава механических и трибологических свойств, механизмов деформации. Исследования выполнялись методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, корреляции цифровых изображений, а также определялись механические характеристики и трибологические свойства аддитивных материалов. Впервые методом ЭЛАП получены аддитивные материалы из алюминиевых, никелевых и титановых сплавов с поверхностным слоем, модифицированным интерметаллидными фазами, композиты из алюминиевой бронзы и порошковых материалов. Проведены комплексные исследования структуры и свойств полученных материалов в связи с режимами их получения. Изучено влияние условий теплоотвода на структуру и свойства сплава ВТ6, а также на условия кристаллизации, структуру и свойства никелевого харопрочного суперсплава ЖС6У. Полученные результаты могут быть применены для разработки новых функциональных и функционально-градиентных материалов, обладающих уникальными служебными характеристиками.