Физики впервые научились получать изделия из нержавеющей стали на 3D-принтере — и делать их лучше, чем изготовленные традиционными способами. Об этом рассказывает интернет-издание NanoNewsNet.
Нержавеющая сталь комбинирует железо, углерод и никель с антикоррозионными добавками хрома и молибдена и проходит сложную обработку в целой серии плавок. В результате образуется пластичный материал, состоящий из плотно упакованных микрокристаллов сплава, при этом прочные границы между частицами обеспечивают ему достаточную прочность.
Воспроизвести эту структуру методами 3D-печати ученые пытаются не первый год. При 3D-печати микрочастицы сплава наносят на подложку и спекают лазером и так, слой за слоем, формируют сложное изделие. Однако такие продукты оказываются более пористыми, нежели изготовленные традиционными методами — выплавкой или прессованием. Поры делают структуру более ломкой, так что использовать удобства 3D-печати для производства металлических изделий удается далеко не всегда.
Но Моррису Вангу из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и его коллегам наконец удалось получить 3D-печатную низкоуглеродистую нержавеющую сталь (316L), по прочности даже превосходящую сплав, изготовленный обычными методами. Для этого лазерное спекание при формировании каждого слоя изделия завершается быстрым охлаждением, которое заставляет кристаллы сплава упаковываться более плотно, укрепляет соединяющие их «стенки» и делает материал прочнее.
Кроме того, авторы усовершенствовали компьютерные алгоритмы, управляющие процессом печати, добившись более точного контроля над структурой материала на микро- и даже на наноуровне. Эти меры сработали: лабораторные эксперименты показали, что полученная методом 3D-печати нержавеющая сталь при некоторых нагрузках втрое превосходит стандартные значения для этого материала.
По информации https://stimul.online/news/3d-nerzhaveyka/
Обозрение "Terra & Comp".
