Аддитивное производство функционально-градиентных металлических материалов: обзор экспериментальных и численных исследований

Вдохновленные природой современные функционально-градиентные материалы (ФГМ) являются эффективным решением для высокопроизводительных многофункциональных применений. Внедрение современных технологий аддитивного производства для получения градиентных металлических материалов открыло широкие возможности для дальнейшего развития этого класса инженерных материалов благодаря ряду преимуществ данной технологии, включая высокую гибкость производства. Физические явления, протекающие при аддитивном производстве градиентных металлических материалов, такие как плавление и затвердевание, привлекли особое внимание специалистов в области материаловедения и инженерии, что в последние годы привело к появлению многочисленных экспериментальных и численных исследований. После краткого введения в ФГМ и обзора методов производства с акцентом на процессы аддитивного производства в статье рассматриваются экспериментальные исследования в трех разделах: градиентные материалы металл–металл, металл–керамика и металл–интерметаллид. Затем с позиций материаловедения и инженерии анализируются численные исследования. В заключение обобщаются важнейшие результаты, достигнутые к настоящему времени, и обозначаются перспективы дальнейших исследований.