В металлургии всегда существовала довольно проблематичная «ахиллесова пята»: если вы хотите получить очень твердый материал, вы должны смириться с тем, что он будет хрупким. Это вечная дилемма закаленной стали, которая может выдерживать невероятный вес, но при внезапном, неожиданном ударе разлетается на куски, как стекло. Однако группа ученых из Технологического института Джорджии решила, что с этим пора покончить, и они попали в точку, используя... 3D-печать с использованием мощных лазеров Создать нечто, что до сих пор казалось невозможным.
Процесс включает в себя смешивание равных частей алюминия, кобальта, хрома, железа и никеля. Используя технологию аддитивного производства, им удалось расплавить и охладить эти элементы настолько быстро, что атомы не успевают затвердеть. В результате получается соединение, которое не только в три раза более устойчивы В ней используются не только материалы, обычно применяемые в традиционных кузницах, но и необходимая гибкость для поглощения ударов, предотвращая разрушение изделия при первой же возможности.
Внутренняя структура, поглощающая удары.
Секрет этого прорыва заключается не только в списке ингредиентов, но и в способе их обработки в принтере. Вместо использования традиционных форм, где металлы медленно остывают и создают внутренние напряжения, используется [неясно — возможно, «конкретный процесс» или «процесс»]. система с металлическим порошковым слоемЛазер проходит над порошком, расплавляя его и практически мгновенно замораживая слой за слоем. Это создает своего рода внутреннюю сеть, микроструктуру, которая под микроскопом напоминает буфер на атомном уровне, предотвращающий распространение трещин.
Благодаря такому расположению атомов материал достиг сопротивления деформации. 1,3 гигапаскаляГлавное преимущество этого метода заключается в том, что при воздействии на металл сильного давления атомы не разрушаются мгновенно, а перестраиваются, чтобы выдержать нагрузку. Это кардинально меняет ситуацию в отрасли, поскольку позволяет производить компоненты, которые Они предупреждают нас, деформируясь перед тем, как сломаться. в полном объеме, что обеспечивает жизненно важный запас маневренности для предотвращения серьезных аварий на любом объекте.
Исключительная безопасность двигателей и турбин
Если задуматься о том, где такие материалы наиболее необходимы, то авиация и энергетический сектор занимают лидирующие позиции. Внутри авиационного двигателя или электрической турбины компоненты работают под постоянным напряжением и при экстремальных температурах. Благодаря этому открытию, которое уже опубликовано в престижном журнале Nature, инженеры могут проектировать сложные геометрические формы без сварных швовУстранение одним махом тех слабых мест, где обычно начинаются технические проблемы.
Идея заключается в том, чтобы не искать новые и редкие металлы в природе, а просто... переставьте те, которые нам уже известны. Более разумный подход открывает огромный спектр возможностей. Возможность печатать готовую деталь напрямую позволяет экономить материал и создавать гораздо более легкие и эффективные машины. В конечном итоге, речь идет об использовании лазерных технологий для преодолеть исторические ограничения инженерного дела Это несколько затруднило нам задачу обеспечения долговечности критически важных компонентов.
Мы являемся свидетелями технологического прорыва, который превращает аддитивное производство в ключевой инструмент обеспечения безопасности в крупномасштабном промышленном производстве. Благодаря столь точному сочетанию этих пяти металлов был получен сплав, сочетающий в себе исключительную твердость с... завидная способность к деформацииТо, что раньше считалось научной фантастикой. Эта лазерная технология открывает гораздо более надежные перспективы для строительства тяжелой инфраструктуры в будущем, демонстрируя, что ключ к прочности лежит не только в грубой силе, но и в... как расположены фигуры на микроскопическом уровне.