Описание
Одним из перспективных направлений в разработке новых материалов является создание биметаллических изделий с использованием аддитивных технологий. Такие материалы позволяют сочетать в одном изделии высокие механические свойства конструкционной стали с коррозионной стойкостью нержавеющей стали. Такие аддитивные технологии, как прямое лазерное и прямое дуговое выращивание, позволяют создавать цельные изделия замкнутой геометрии с внутренним плакирующим слоем без необходимости сварки отдельных элементов, что значительно повышает их надежность и долговечность.
Еще одним важным направлением является разработка материалов с внутренней архитектурой, создаваемой путем чередования слоев титановых сплавов с различными механическими свойствами. Такие материалы могут быть использованы для совершенствования конструкции корпусов компрессоров, повышая их теплоизоляционные свойства за счет отражения теплового потока от границы раздела материалов. Кроме того, внутренняя архитектура позволяет создавать персонализированные эндопротезы с улучшенной биосовместимостью. Технология прямого лазерного выращивания позволяет точно контролировать структуру материала, создавая слои с заданными свойствами, что открывает новые возможности для проектирования и производства сложных изделий.
Проект также включает разработку металло-порошковых смесей и режимов прямого лазерного выращивания для получения биметаллических изделий из разнородных никелевых сплавов. Такие материалы, сочетающие свойства "лопаточных" и "дисковых" сплавов, обеспечивают высокое качество соединения и могут быть использованы в аэрокосмической промышленности и энергетике. В результате комплексного исследования будут отработаны оптимальные составы и режимы, что позволит создавать материалы с уникальными свойствами, отвечающими требованиям современных высокотехнологичных отраслей.
Еще одно направление проекта - разработка функционально-градиентных покрытий на основе относительного новых классов материалов – высокоэнтропийных сплавов и композитов на основе интерметаллидов, оптимизированных под технологию лазерной наплавки, которые показывают уникальную жаростойкость в широком интервале температур является перспективным направлением, способным обеспечить повышенную устойчивость к агрессивным воздействиям. Это новые защитные мультикомпонентные покрытия для металлических материалов с высокой адгезией к металлу основе и стойкостью к абразивному износу в условиях повышенных температур.
Еще одно направление - создание новых сплавов с пониженным удельным весом, в том числе металломатричные композиционные материалы, синтезированные в процессе прямого лазерного выращивания, с повышенными прочностными характеристиками. Металломатричные композиционные материалы (ММК) на основе алюминия, титана или железа, адаптированные для аддитивных методов. Такие материалы обладают высокой прочностью и термической стойкостью, что делает их перспективными для применения в аэрокосмической и энергетической отраслях, где требуются материалы, способные выдерживать повышенные температуры. В рамках проекта планируется провести комплексное исследование, включающее разработку новых составов сплавов, оптимизацию параметров аддитивного производства и оценку эксплуатационных характеристик полученных материалов. Это позволит не только улучшить механические свойства изделий, но и расширить область их применения, увеличить срок службы и снизить затраты на производство.