Идеальная промежуточная фаза: как сделать титановые композиты вдвое прочнее

Сверхпрочные металлические композиты — это база в том числе для авиации, космоса и вообще всякого, что летает с высокой скоростью. Секрет их свойств — в том числе в том, что именно образуется на границе металла и керамики и связывает их воедино.

Ученые Института теоретической и прикладной механики СО РАН (Новосибирск) впервые идентифицировали ключевую промежуточную фазу TiBxCy в композитах на основе титанового сплава Ti-6Al-4V (Ti-64), легированных карбидом бора (B₄C). Это открытие позволило найти «золотую середину» в режимах лазерной 3D-печати для получения покрытий с рекордной износостойкостью.

Покрытия наносились методом прямого лазерного наплавления, варьировались три разных ключевых параметра. Ученым удалось не просто увидеть, а доказать образование ранее не регистрировавшейся в таких системах фазы TiBxCy. Именно она, как выяснилось, играет роль «идеального клея» на границе раздела, обеспечивая прочное сцепление между сплавом и карбидом бора. Результат – двойное превосходство в износостойкости и резкое повышение микротвердости, а также низкая дефектность структуры.

В общем, очень хороший результат для более продуманной, направленной разработки новых композитов и их 3D-печати. Работа вышла в Surfaces and Interfaces.

Источник: Пресс-служба ИТПМ СО РАН