Научное обоснование и создание инфраструктуры на основе использования синхротронного излучения для диагностики функционально-градиентных материалов

Современные разработки композиционных, гетерогенных и функционально-градиентных материалов в широком спектре исследований охватывают аддитивные технологии. С использованием методов прямого осаждения материалов возможно формирование функционально-градиентных материалов in situ непосредственно в процессе производства изделия, не затрачивая дорогостоящие материалы в основном объеме изделия. Таким образом возможно получать износостойкие или коррозионностойкие изделия с сохранением прочной, вязкой, пластичной и недорогой основы, например, при использовании низко- или среднелегированных сталей или бронз. На данное время одними из наиболее подходящих для получения функционально-градиентных материалов являются технологии прямого лазерного осаждения порошкового материала и проволочная аддитивная электронно-лучевая технология. Технологии лазерной и электронно-лучевой печати с прямым подводом материала в зону плавления позволяют дозированно изменять состав изделия, создавать композиционные защитные слои, организовывать отвод тепла из рабочей зоны или упрочнять наиболее нагруженные участки детали. Планируется получение новых прорывных данных о деформационном поведении многокомпонентных функционально-градиентных материалов, формируемых методами проволочного электронно-лучевого аддитивного производства (ЭЛАП) и фрикционной перемешивающей обработки (ФПО) на основе медных сплавов. В ходе выполнения работы будут получены данные о взаимодействии упрочняющих частиц различного типа и металлической матрицы при приложении нагружающего усилия в различных условиях. Полученные данные позволят модернизировать технологии ЭЛАП и ФПО для изготовления износостойких изделий промышленного назначения с высокими прогнозируемыми механическими свойствами и эксплуатационными характеристиками.