Исследователи разработали никель-титановый сплав с памятью формы для лазерной порошковой сварки и технологию 3D-печати, которая позволяет создавать сверхэластичные изделия. О своей разработке ученые сообщили в журнале Acta Materialia.

Исследователи из Техасского университета A&M использовали разработанную ими структуру оптимизации, которая может определять оптимальные параметры процесса печати для достижения бездефектной структуры и конкретных свойств материала.

Используя эту структуру, а также изменение состава сплава и усовершенствованные параметры печати, исследователи изготовили никель-титановые детали, которые постоянно демонстрировали сверхэластичность при растяжении при комнатной температуре на уровне 6% в состоянии после печати (без термообработки после изготовления). Как отмечают исследователи, этот уровень почти вдвое превышает ранее описанный рекорд для 3D-печати.

Ученые рассказывают, что такие свойства были достигнуты за счет устранения пористости и трещин, возникающих в процессе печати. Авторы использовали оптимизированные параметры обработки, тщательно подобранный процесс испарения никеля из богатого никелем порошка NiTi и контроль содержания кислорода в камере печати.

«Сплавы с памятью формы — это умные материалы, которые могут запоминать свою форму при высоких температурах, — объясняет Лэй Сюэ, один из авторов публикации. — Хотя их можно использовать по-разному, изготовление сплавов с памятью формы сложной формы требует тонкой настройки, чтобы материал проявлял желаемые свойства».

Исследователи отмечают, что возможность производить с помощью 3D-печати сплавы с памятью формы и повышенной сверхэластичностью снизит стоимость и время производственного процесса. Ученые надеются, что в будущем их открытия приведут к более широкому использованию печатных никель-титановых сплавов с памятью формы в биомедицинских и аэрокосмических приложениях.