Оптимизация режимов формирования композитов на основе алюминиевой матрицы, армированной частицами карбида титана (TiC) методом селективного лазерного плавления

Abstract

В обзорной статье рассмотрены современные подходы к оптимизации технологических параметров селективного лазерного плавления (СЛП) при получении алюмоматричных композитов, армированных нано- и микроразмерными частицами карбида титана (TiC). Проанализировано влияние ключевых параметров процесса (плотность энергии лазерного излучения, мощность, скорость сканирования, толщина слоя) на плотность образцов, микроструктуру и механические свойства формируемых композитов. Особое внимание уделено установлению взаимосвязи между режимами СЛП, распределением армирующих частиц, зеренной структурой матрицы и достигнутыми эксплуатационными характеристиками. Показано, что целенаправленный выбор режимов позволяет получать беспористые композиты с плотностью свыше 99 % от теоретической, микротвердостью до 188 HV и пределом прочности при растяжении до 611 МПа

This review article examines current approaches to optimizing the technological parameters of selective laser melting (SLM) for the fabrication of aluminum matrix composites reinforced with nano- and microscale titanium carbide (TiC) particles. The influence of key process parameters (laser energy density, power, scanning speed, layer thickness) on the density, microstructure, and mechanical properties of the resulting composites is analyzed. Particular attention is paid to establishing the relationship between SLM parameters, the distribution of reinforcing particles, the grain structure of the matrix, and the achieved performance characteristics. It is shown that a targeted choice of processing conditions enables the production of fully dense composites with a relative density exceeding 99 % of the theoretical value, microhardness up to 188 HV, and ultimate tensile strength up to 611 MPa