Искусственный интеллект помог разработать новый сплав стали для 3D-печати

Исследователи из Южно-Китайского университета и Университета Пердью создали инновационный стальной сплав с использованием технологий искусственного интеллекта. Новый материал сочетает высокую прочность и пластичность, что традиционно считалось трудно достижимым компромиссом в металлургии.

Для разработки сплава ученые загрузили в нейросеть данные о 81 физическом параметре различных металлов. Алгоритм анализировал характеристики атомной структуры, поведение электронов и акустические свойства материалов. На основе выявленных закономерностей искусственный интеллект предложил состав, включающий железо, хром, никель, марганец, медь, кремний, алюминий и углерод.

Производство деталей осуществляется методом лазерного направленного энергетического осаждения. Технология предполагает послойное формирование изделий из металлического порошка, расплавляемого лазером. Термообработка готовых деталей занимает шесть часов, тогда как традиционные высокопрочные стали требуют многодневной обработки с несколькими температурными циклами.

Прочность разработанного сплава достигает 1730 мегапаскалей при способности растягиваться на 15,5 процента до разрушения. Это превышает показатели необработанного металла на 30 процентов. Уникальные свойства обеспечиваются наноразмерными частицами в структуре материала, которые препятствуют образованию трещин, и специальными зонами, поглощающими деформационные нагрузки.

Коррозионная стойкость нового сплава сопоставима с нержавеющей сталью благодаря равномерному распределению хрома и присутствию меди, стабилизирующей структуру. Материал может применяться в аэрокосмической промышленности, энергетике и судостроении.