Dans de nombreux domaines, la production de produits destinés à supporter d'importantes charges nécessite des propriétés améliorées des métaux: densité et solidité accrues, plasticité et résistance à la corrosion. Selon les experts, aujourd'hui, le pressage isostatique à chaud est largement utilisé pour obtenir le résultat voulu.
Cependant, ce procédé ne donnait jusqu’ici pas de résultats satisfaisants pour le traitement des matériaux obtenus par la technologie populaire de projection à froid (cold spray). Selon les scientifiques, cette technologie devient aujourd'hui l'une des technologies clés pour la construction aéronautique et automobile, l'électrotechnique et la médecine, car elle permet de créer des produits uniques avec une structure donnée.
Les chercheurs de l’université MISiS ont été les premiers au monde à trouver les paramètres de la transformation des métaux qui permettent de combiner les deux méthodes en améliorant considérablement les caractéristiques des matériaux. Les résultats de leur recherche ont été publiés dans la revue Surface and Coatings Technology.
«Nous avons appliqué la méthode de pressage isostatique à chaud pour des matériaux qui n'étaient pas recommandés auparavant pour un tel traitement, car ils ont une surface friable en raison de la présence de pores ouverts. En appliquant d'une manière spéciale une fine couche du même métal sur le produit, nous avons obtenu une sorte de capsule scellée qui permet d'utiliser la méthode de pressage isostatique à chaud. Grâce à ce traitement, la porosité a été réduite de plus de moitié, la résistance à la compression a augmenté de 25% et, surtout, la résistance à la rupture a été multipliée», expose Vladimir Tcheverikine, responsable du programme des technologies additives pour l'industrie iPhD à l’université MISiS.
En particulier, la résistance à la rupture de l'acier inoxydable et du titane pur a été multipliée par environ sept. Les résultats les plus impressionnants ont été obtenus pour l'alliage titane-aluminium Ti6AL4V, dont la résistance à la rupture a été multipliée par 28. L'amélioration des propriétés mécaniques est fournie par la diffusion du matériau et la modification de sa microstructure, soulignent les scientifiques.
L'étude a été réalisée en collaboration avec des chercheurs de l'université de Lyon. Sur la base des résultats obtenus, l'équipe de recherche prévoit de développer de nouveaux matériaux pour l'industrie médicale.