Νέο κράμα τιτανίου έχει την υψηλότερη ειδική αντοχή από οποιοδήποτε μέταλλο για τρισδιάστατες εκτυπώσεις

Νέο κράμα τιτανίου έχει την υψηλότερη ειδική αντοχή από οποιοδήποτε μέταλλο για τρισδιάστατες εκτυπώσεις

Ερευνητές στο Monash University έχουν αναπτύξει ένα νέο, τρισδιάστατα εκτυπώσιμο, κράμα τιτανίου με μοναδική μικροδομή που το καθιστά εξαιρετικά ανθεκτικό.

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Το κράμα δεν είναι απλά ανθεκτικότερο από τις άλλες μορφές τιτανίου, αλλά έχει την υψηλότερη αναλογία αντοχής προς βάρος από οποιοδήποτε μέταλλο τρισδιάστατης εκτύπωσης.

Τα κράματα τιτανίου είναι ήδη πολύ σημαντικά για τη βιομηχανία χάρη στη αντοχή τους και το σχετικά μικρό τους βάρος, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για χρήση σε αεροσκάφη και οχήματα. Ωστόσο, υπάρχει πάντα περιθώριο βελτίωσης των ιδιοτήτων και το νέο κράμα, όχι μόνο διαθέτει μεγαλύτερη αντοχή, αλλά επειδή είναι τρισδιάστατα εκτυπώσιμο, είναι πολύ πιο εύκολο να αποκτήσει οποιοδήποτε επιθυμητό σχήμα.

Η ερευνητική ομάδα ξεκινά με μια κοινή τεχνική τρισδιάστατης εκτύπωσης όπου ένα υπόστρωμα μετάλλου σε μορφή σκόνης τήκεται μέσω laser και μετά δημιουργείται διαδοχική προσθήκη στρώσεων υλικού με διαρκή επανάληψη της διαδικασίας. Σε αυτή την περίπτωση, η σκόνη μετάλλου είναι συνήθως beta-titanium alloy. Στη συνέχεια, το υλικό υφίσταται θερμική επεξεργασία σε θερμοκρασίες μεταξύ 480 και 520°C, η οποία παράγει μια μικροδομή που προσδίδει στο κράμα την απίστευτη αντοχή του.

Η διαδικασία επεξεργασίας αναγκάζει τα σωματίδια τιτανίου να κατακρημνιστούν σε μορφή νανοκόκκων, οι οποίοι στη συνέχεια συγχωνεύονται σε nanotwin δομές, που η κάθε μία μοιράζεται μια κοινή πλευρά. Η ερευνητική ομάδα υποστηρίζει ότι αυτό είναι το πρώτο κράμα τιτανίου που παρουσιάζει αυτού του είδους τη δομή και το κάνει πολύ πιο δυνατό σε σχέση με ό,τι χρησιμοποιείται επί του παρόντος.

Μέσω σχετικών δοκιμών, η ομάδα από το Monash University έδειξε ότι το νέο κράμα τιτανίου είχε αντοχές σε επιμήκυνση και εφελκυσμό (αντίσταση και τάση, αντίστοιχα) πάνω από 1.600 MPa. Για λόγους σύγκρισης αξίζει να αναφερθεί ότι τα περισσότερα εμπορικά κράματα τιτανίου παρουσιάζουν μέγιστες τιμές της τάξης των 1.000 MPa περίπου. Αυτή είναι επίσης η υψηλότερη ειδική αντοχή για οποιοδήποτε άλλο τρισδιάστατα εκτυπώσιμο κράμα μετάλλων, αναφέρει η ομάδα.

«Τα ευρήματά μας προσφέρουν μια εντελώς νέα προσέγγιση για την ενίσχυση της αντοχής μέσω κατακρήμνισης σε εμπορικά κράματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή εξαρτημάτων με πολύπλοκο σχήμα για εφαρμογές που φέρουν φορτία», ​​δήλωσε ο καθηγητής Aijun Huang, επικεφαλής ερευνητής στη μελέτη. «Αυτή η περίπτωση δεν είναι διαθέσιμη για οποιοδήποτε κράμα τιτανίου μέχρι σήμερα. Η τρισδιάστατη εκτύπωση και η απλή θερμική επεξεργασία σημαίνει επίσης ότι το κόστος της διαδικασίας μειώνεται σημαντικά σε σύγκριση με άλλα υλικά με παρόμοια αντοχή».

Πηγή: newatlas.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR
foolwo rawmathub.gr on Google News
Image

Έγκυρη ενημέρωση για την αξιακή αλυσίδα των raw materials

NEWSLETTER