Металлообработка | |
Название | Влияние толщины слоя построения при селективном лазерном плавлении сплава Inconel 718 на микроструктуру и свойства |
DOI | 10.17580/tsm.2015.01.14 |
Автор | Суфияров В. Ш., Попович А. А., Борисов Е. В., Полозов И. А. |
Информация об авторе | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия: В. Ш. Суфияров, вед. науч. сотр., эл. почта: vadim.spbstu@yandex.ru |
Реферат | В работе проведено исследование микроструктуры и свойств образцов, изготовленных из жаропрочного никелевого сплава Inconel 718 посредством селективного лазерного плавления. Исследовано влияние толщины слоя построения, мощности лазерного излучения, скорости сканирования лазерным лучом, а также расстояния между проходами на микроструктуру, пористость и фазовый состав компактных образцов. Варьирование основных технологических параметров позволило определить значения, обеспечивающие наибольшую относительную плотность компактного материала. Исследование микроструктуры полученных образцов позволило оценить конфигурацию застывших ванн расплава, их взаимное расположение. Высота этих ванн больше толщины слоя, что говорит о значительном переплавлении нижележащего слоя. Микроструктура образцов представляет собой направленные столбчатые дендритные ячейки. Проведенное исследование показало различия фазового состава исходного порошкового материала и компактных образцов. Эти различия обусловливаются разницей скоростей охлаждения металла при газовой атомизации порошка и лазерной обработке сплава в процессе селективного лазерного плавления. Также показаны различия фазового состава при различной толщине слоя, свидетельствующие о неодинаковых условиях кристаллизации сплава. Были определены механические свойства образцов, изготовленных по выбранному режиму. В результате исследования установлено влияние толщины слоя при построении образцов на их прочностные и пластические свойства. При использовании более тонкого слоя прочностные свойства лучше, а пластические хуже, чем при использовании более толстого слоя. Также выявлено влияние положения образцов при их изготовлении на прочностные и пластические свойства: горизонтально выращенные образцы показывают более высокую прочность и низкую пластичность, чем вертикальные образцы. Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках соглашения о предоставлении субсидии № 14.626.21.0001 по лоту шифр 2014-14-582-0001 (уникальный идентификатор ПНИЭР RFMEFI62614X0001) федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы». |
Ключевые слова | Аддитивное производство, селективное лазерное плавление, аддитивные технологии, никелевый суперсплав, порошковая металлургия, послойное лазерное сплавление |
Библиографический список | 1. Симс Ч. Т., Столофф Н. С., Хагель У. К. Суперсплавы II: жаропрочные материалы для аэрокосмических и энергетических установок. — М. : Металлургия, 1995. — 385 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |