Сотрудниками Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН изучены структура, механические и трибологические свойства in-situ композитов Al-Al₃Ni, полученных методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Результаты исследования структуры показали, что в образцах формируется многокомпонентная структура с присутствием интерметаллидных фаз Al₃Ni, AlNi₃, Al₇₅Co₂₂Ni₃ и Al₅Co, твердых растворов на основе алюминия и кремния, эвтектик по границам дендритов, а также карбидов Cr₂₃C₆, AlCCr и Al₈SiC₇.

Большое количество твердых фаз приводит к образованию материала с высокой твердостью и низкой пластичностью. Высокие значения твердости и предела прочности на сжатие образцов композитов Al-Al₃Ni приводили к их повышенной износостойкости и низкому коэффициенту трения по сравнению с исходным алюминиевым сплавом.

Таким образом, была впервые продемонстрирована возможность получения композитов Al-Al₃Ni методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Интерметаллидная фаза Al₃Ni, которая являлась доминирующей по количеству в изученных композитах, является перспективным армирующим материалом для улучшения свойств алюминиевых сплавов при высоких температурах, что востребовано в различных отраслях промышленности.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2021-0012. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials (IF: 3.748, Q2 в категории Condensed Matter Physics – по данным SJR): Dobrovolskii, A.; Chumaevskii, A.; Zykova, A.; Savchenko, N.; Gurianov, D.; Nikolaeva, A.; Semenchuk, N.; Nikonov, S.; Sokolov, P.; Rubtsov, V.; Kolubaev, E. Al-Al3Ni In Situ Composite Formation by Wire-Feed Electron-Beam Additive Manufacturing. Materials 2023, 16, 4157. https://doi.org/10.3390/ ma16114157.

Источник: Институт физики прочности и материаловедения СО РАН.