Физико-технологические аспекты селективного лазерного плавления порошковых смесей, сочетающих легкоплавкие и тугоплавкие компоненты, для получения перспективных металло-матричных композитов

Благодаря высоким функциональным свойствам и стойкости к механическим, температурным и другим физикохимическим воздействиям, металло-матричные композиционные материалы (ММК) находят широкое применение в таких высокотехнологичных отраслях промышленности, как авиакосмическая, автомобильная, медицинская, химическая и т.д. Современные аддитивные технологии послойного изготовления деталей из порошков с помощью лазеров уникальны с точки зрения получения как новых материалов, так и изделий с требуемыми функциональными свойствами в едином технологическом цикле. Технология селективного лазерного плавления (СЛП) позволяет значительно облегчить и ускорить получение деталей сложной формы непосредственно по их цифровым моделям, что даёт существенное преимущество при разработке новых материалов и изделий из них. В настоящее время данная технология все шире применяется во всех отраслях промышленности. Однако применение ММК в СЛП сдерживается недостаточной проработанностью фундаментальных основ формирования данных материалов при лазерной обработке и неполнотой знаний по влиянию параметров и природы исходных материалов и технологических параметров СЛП на конечные свойства ММК. Поэтому данный проект направлен на изучение физико-технологических аспектов селективного лазерного сплавления легкоплавких и тугоплавких металло-матричных композитов, а также изучение их свойств. В проекте будут применяться и сопоставляться два подхода к получению исходного материала для СЛП: использование легкоплавкой матрицы, модифицированной тугоплавкими или легкоплавкими частицами другого материала, для придания функциональных свойств ММК, путем смешивания нескольких порошков различного состава и in-situ сплавления; использование тугоплавкой матрицы, модифицированной легкоплавкими или тугоплавкими частицами другого материала. Будут решаться задачи выбора материалов матрицы и модификаторов, размеров частиц дисперсных фаз, а также изучение оптимальных процесс-параметров СЛП для достижения определенных функциональных свойств ММК. Научная новизна данного проекта заключается в исследовании формирования ММК, сочетающих тугоплавкие и легкоплавкие фазы, в сильно неравновесных условиях СЛП, выборе оптимальных исходных материалов и технологических режимов.