Микро- и макроструктурный дизайн 3D металлических материалов с иерархически организованной многоуровневой структурой, формируемых методами нестационарной металлургии, с целью развития базовых принципов аддитивных технологий

Объект исследования – лабораторные образцы из интерметаллидных сплавов на основе никеля, хрома, титана и алюминия, полученные методом электронно-лучевого аддитивного производства. Методология научно-исследовательской работы – исследование фазового состава, микроструктуры, механических свойств, закономерностей пластической деформации и разрушения материалов с использованием методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа и механических испытаний на одноосное статическое растяжение. Цель работы – установление научных основ микроструктурного и макроструктурного дизайна объемных однофазных и гетерофазных интерметаллических двух- и трехкомпонентных сплавов на основе никеля, хрома, титана и алюминия с использованием принципов нестационарной металлургии при аддитивном выращивании, выявление закономерностей и механизмов их деформации и разрушения в широких диапазонах температур и скоростей деформации. В рамках выполнения проекта в 2023 году был получен ряд важнейших результатов. В частности, выявлены особенности фазового состава и микроструктуры, определены микротвердость и механические свойства сплавов на основе композиций титана и никеля (TiNi), никеля и алюминия (NiAl), титана и алюминия (TiAl), никеля, хрома и алюминия (NiCrAl), полученных методом проволочного электронно-лучевого производства. Выявлены особенности структуры и фазового состава интерметаллических покрытий, формируемых в процессе аддитивной комплексной ионно-плазменной обработки титанового сплава. Показана перспективность использования технологии электронно-лучевого аддитивного производства при создании интерметаллических сплавов с заданным химическим составом, в том числе жаропрочного сплава на основе никеля, хрома и алюминия.