Алюминиевый композиционный материал для лазерного плавления
алюминиевые композиционные материалы лазерное плавление микроструктура твердость in-situ
Изобретение относится к области металлургии, связанной с алюминиевыми сплавами, имеющими ультрамелкодисперсную структуру. В частности, речь идёт об алюминиевых матричных композиционных материалах. Так как на данный момент номенклатура алюминиевых композиционных материалов используемых в области аддитивных технологий крайне мала, то представленные составы могут быть использованы в различных отраслях промышленности и изготавливаться методом лазерного плавления, включая аддитивные лазерные технологии.
Техническим результатом данного изобретения является повышение уровня твердости при комнатной температуре (164–213 HV0.05) и температуре 200-400° С(195- 213 HV0.05), что достигается за счет прохождения in-situ реакции между алюминием, титаном и карбидом кремния с образованием тугоплавких карбидов типа SiCи TiC.
Указанный технический результат достигается следующим образом
Композиционный материал для лазерного плавления с тугоплавкими карбидными соединениями, которые образуются in-situ в процессе лазерного плавления, состоит из алюминиевого сплава и субмикронных керамических частиц, причем в качестве металлической матрицы используется многокомпонентный алюминиевый сплав на основе системы Al-Si, дополнительно легированный Fe, Ni, Cu, Mg иMn, титановый сплав марки ВТ5 и керамические частицы в следующем компонентном соотношении, масс.%:
субмикронные керамические частицы SiC - 8,5–13,5;
титановый сплав марки ВТ5 – 12–15;
алюминиевый сплав Al-Si – 71,5–79,5.
Кроме того, размер исходных порошков составляет: Al-Si – 15–45 мкм, керамических частиц SiC – 5 мкм и ВТ5 – 5–10 мкм.
Благодаря взаимодействию исходных компонентов в расплавленном состоянии формируется фаза TiC, размер которой не превышает 0,5 мкм. Ее присутствие в композиционном материале обеспечивает измельчение зеренной структуры, повышает твердость при комнатной и повышенной температуре, что делает этот материал условно жаропрочным при температуре эксплуатации до 400 °С.
для изготовления методом лазерного плавления изделий в различных отраслях промышленности.
53.49.15
Структура и свойства цветных металлов и сплавов и композиционных материалов на их основе
Дарья
Корепина
Павловна
"Отсутствует"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Мария
Рязанцева
Анатольевна
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"JWA-1977-2024"
"36504840900"
"0009-0002-0463-015X"
РОССИЯ
Ирина
Логинова
Сергеевна
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"57200366693"
"778418"
"0000-0002-3198-8168"
РОССИЯ
Алексей
Солонин
Николаевич
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"H-9930-2014"
"7004902848"
"171345"
"https://misis.ru/science/community/scientists/4392/"
"0000-0002-6520-7964"
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
МИСиС, НИТУ "МИСиС"
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"
1027739439749
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные бюджетные учреждения