По данным Всемирной организации интеллектуальной собственности, Россия - один из мировых лидеров по числу патентов в области 3D-печати.
Но если для «домашнего использования» достаточно пластиковых сплавов или близких по структуре и свойствам «расходников», промышленности нужны более износостойкие материалы. Такие, например, как сплав на основе ниобия.
Патент: RU 2614230. Патентообладатель: Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей». Авторы: Татьяна Бобкова; Юлия Линова; Валерия Грибанова; ЕкатеринаСвятышева; НикитаНовоскольцев; Борис Фармаковский
Промышленные изделия всегда эксплуатируются в более жёстких условиях, чем продукция, предназначенная для домашних хозяйств. Поэтому требования к характеристикам изделий на несколько порядков выше. В частности, им необходимо сохранять высокую прочность при повышенных температурах. Сплав на основе ниобия - прекрасный исходный материал для подобных изделий, но у известных применяемых комбинаций есть недостатки, снижающие их универсальность: низкая микротвёрдость, повышенная хладноломкость, относительно узкий интервал рабочих температур в положительной области, а также невозможность использования в интервале отрицательных температур, в связи с повышенной хрупкостью.
Решение проблемы авторы изобретения нашли в дополнительных компонентах. В сплав, содержащий ниобий, цирконий, лантан, добавляют такие металлы как ванадий, индий, церий, иттрий и карбид вольфрама. Удельный «вес» некоторых компонентов составляет доли процента, но их содержание необходимо, чтобы можно было изменить свойства материала, добиться сочетания высокой пластичности с регулируемой микротвердостью для получения наплавочных элементов конструкций, изготовления 3d-дeтaлeй сложной формы, проведения ремонтно-восстановительных работ изделий точного, прецизионного машиностроения. К этому направлению принято относить группу таких наукоёмких инновационных отраслей отраслей, так электронная и радиопромышленность, производство точных машин, станков, приборов и инструмента, робототехнике, ракетно-космической технике. Из сплава, например, уже печатали детали двигателя внутреннего сгорания, что подтвердило возможность его применения в энергетических системах; деталях оборудования ТЭК, сельскохозяйственном машиностроении, медицине, изделиях военной и специальной техники. Ещё одна возможность использования полученного сплава — порошки для нанесения защитных термобарьерных покрытий.
Сплав, разработанный российскими учёными, позволяет добиться повышенной в 2-3 раза микротвёрдости (10-12 ГПа), а также увеличить интервал температур эксплуатации -196°С до 1600°С.
Источник и фото: Роспатент
