Разработан стальной сплав для 3D-печати с повышенной прочностью и устойчивостью к коррозии

Международная группа ученых из Университета Пердью и Южно-Китайского университета создала новый стальной сплав, специально предназначенный для 3D-печати. Материал демонстрирует увеличение прочности на 30% и удвоенную пластичность по сравнению с обычной сталью, полученной методом аддитивного производства. Результаты работы опубликованы в International Journal of Extreme Manufacturing.

Для разработки сплава исследователи применили алгоритм машинного обучения, анализирующий 81 физико-химическое свойство элементов. Система учитывала атомные радиусы, поведение электронов и реакцию материала на процесс печати методом послойного наплавления.

Полученный сплав имеет состав Fe-15Cr-3.2Ni-0.8Mn-0.6Cu-0.56Si-0.4Al-0.16C. Материал выдерживает давление до 1713 мегапаскалей и растягивается более чем на 15% до разрушения. Физические испытания на 3D-принтерах подтвердили прогнозы модели.

После шестичасовой термообработки в структуре металла формируются наноразмерные частицы меди и никель-алюминиевого сплава, препятствующие распространению дефектов. Скорость коррозии составляет 0,105 миллиметра в год, что превосходит показатели некоторых коммерческих марок нержавеющей стали.

Исследователи отмечают, что большинство современных металлов для 3D-печати изначально создавались для ковки или литья, что приводит к проблемам при использовании в аддитивном производстве. Новая методика разработки учитывает особенности технологии печати на этапе проектирования состава.

Источник: Popular Mechanics