Что касается применения титанового сплава Gr.5 в аддитивном производстве (АП), значительный прогресс был достигнут в исследованиях и применении титанового сплава Gr.5 в биомедицинской, аэрокосмической и автомобильной промышленности. В области биомедицины технология AM широко используется при производстве индивидуальных имплантатов, включая, помимо прочего, зубные имплантаты, черепные протезные пластины, протезы нижней челюсти, инструменты для сращения шейного отдела позвоночника, имплантаты тазовых дисков, протезы бедра и голеностопного сустава и т. д. Титановые сплавы обладают превосходной биосовместимостью и механическими свойствами, что делает их предпочтительным выбором для имплантируемых материалов в биомедицинской области. Технология AM может быть настроена. идеально подобранные имплантаты в соответствии с конкретной ситуацией пациента, что значительно улучшает хирургический эффект и скорость восстановления пациента.
В аэрокосмической области технология AM в основном используется для производства компонентов с чрезвычайно высокими требованиями к производительности и экстремальных рабочих условий, таких как различные детали двигателей и конструктивные детали космических кораблей. Использование технологии AM может значительно сократить отходы материалов и производить сложные конструкционные детали, которые трудно получить с помощью традиционных методов производства, улучшая характеристики деталей и значительно снижая качество, что имеет решающее значение для аэрокосмической промышленности в стремлении к максимальной эффективности и минимизации энергопотребления.
В автомобильной промышленности технология AM в основном используется при быстром прототипировании, производстве сложных или индивидуальных автомобильных деталей. Например, тормозные суппорты, подвижные кронштейны заднего крыла и накладки на выхлопную трубу. В области гоночного дизайна особенно важны снижение веса и большая свобода проектирования, и технология AM демонстрирует большой потенциал применения в этой области. Благодаря легкой конструкции он может эффективно улучшить экономию топлива и снизить выбросы, что соответствует целям устойчивого развития автомобильной промышленности.
В случае морского оборудования из титановых сплавов уникальные условия глубоководной-морской среды, такие как высокое гидростатическое давление, низкая температура и низкое содержание растворенного кислорода, создают проблемы для коррозионной стойкости титановых сплавов, используемых в подводном оборудовании. Эти факторы могут повлиять на коррозионное поведение материалов, особенно увеличивая риск локальной коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением. Исследование Пажанивеля показало, что восприимчивость титанового сплава Гр.5, полученного по технологии SLM, увеличивается при проведении испытания на медленную скорость деформации (SSRT) в среде NaCl. В основном это связано с повышенной коррозионной восприимчивостью границы раздела фаз / и образованием газидов. Высокая скорость охлаждения в технологии SLM способствует измельчению зерна, что, улучшая прочность материала, также может привести к повышенному риску коррозионного растрескивания под напряжением. Кроме того, электрохимическая коррозия также является проблемой для титановых сплавов для глубоководного-оборудования, поскольку она может привести к ухудшению свойств материала и даже поставить под угрозу структурную целостность. Исследования Чжоу показали, что коррозионная стойкость сплавов Gr.5, изготовленных по технологии LMD с однонаправленным или перекрестным сканированием, уступает устойчивости традиционных поковок. Быстрое охлаждение и неравномерные температурные градиенты во время LMD могут привести к образованию в сплаве не-равновесных фаз, таких как мартенсит, и присутствие этой фазы может снизить коррозионную стойкость сплава.
Несмотря на проблемы, с которыми сталкиваются титановые сплавы при применении подводного оборудования в аддитивном производстве, эта технология имеет большой потенциал для повышения их коррозионной стойкости, особенно в морском секторе. Ожидается, что благодаря углубленному-исследованию воздействия глубоководной-морской среды можно будет лучше разработать материалы из титановых сплавов и будет способствовать развитию технологий глубоководного-оборудования.
