Дослідники з Університету RMIT та Сіднейського університету надрукували на 3D-принтері міцний та пластичний титановий сплав, який містить кисень та залізо як основний легуючий елемент.
Титанові сплави складаються із суміші двох типів кристалів титану, званих альфа-титановою фазою і бета-титановою фазою, кожна з яких пов’язана з певним розташуванням атомів. Ці сплави були отримані шляхом додавання алюмінію та ванадію до титану.
Дослідницька група вивчала використання кисню та заліза. Ці два найбільш потужні стабілізатори та підсилювачі альфа- та бета-титанових фаз широко поширені і недорогі.
Дослідники виявили, що дві проблеми перешкоджають розробці міцних і пластичних сплавів альфа-бета титан-кисень-залізо за допомогою звичайних виробничих процесів, перша проблема полягає в тому, що кисень описується як криптоніт для титану і може зробити титан крихким. По-друге, додавання заліза може спричинити серйозні дефекти у вигляді великих плям бета-титану.
Поєднання концепцій дизайну сплавів, розроблених командою, з процесом 3D-друку – це дизайн, який став ключовим фактором для дослідників, які визначили ряд сплавів, які є міцними, пластичними та зручними для друку.
Дослідники використовували лазерне спрямоване осадження енергії (L-DED), процес 3D-друку, що підходить для виготовлення великих і складних деталей, для друку їх сплавів із металевого порошку.
Привабливі властивості цих нових сплавів, які можуть конкурувати з комерційними сплавами, пояснюються їхньою мікроструктурою.
«Це дослідження дає нову систему з титанового сплаву, що має широкий і налаштований діапазон механічних властивостей, високу технологічність, величезний потенціал для скорочення викидів і розуміння дизайну матеріалів у споріднених системах», – сказав професор Саймон Рінгер, один з провідних дослідників.