Азотирование сталей аустенитного и мартенситного классов, полученных методами аддитивного производства Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

газостата и, таким образом, не может быть применено к крупногабаритным изделиям. В данной работе предлагается заменить операцию ГИП на горячую прокатку.

Заготовки из титанового сплава Ti-6Al-4V, полученные методом ПЛВ прокатывали с разной степенью деформации за один проход. Из полученных результатов механических испытаний можно сделать вывод, что в процессе пластической деформации происходит увеличение как прочностных, так и пластических свойств выращенных заготовок. При этом степень деформации порядка 10% за один проход является достаточной для получения требуемых механических характеристик. Таким образом, операцию горячей прокатки можно применять для постобработки крупногабаритных изделий, полученных методом ПЛВ.

1. Brandt M. Laser Additive Manufacturing: Materials, Design, Technologies, and Applications. Woodhead Publishing. 2017.

2. Chua C., Leong K. 3D Printing and Additive Manufacturing: Principles and Applications. World Scientific Publishing Company. 2017.

3. Wohlers T., Caffrey T., Campbell I., Report W. 3D Printing and Additive Manufacturing State of the Industry: Annual Worldwide Progress Report. Fort Collins, Wohlers Associates. 2016.

АЗОТИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО И МАРТЕНСИТНОГО КЛАССОВ, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДАМИ

АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Цветкова Е.В.

Московский Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана (НИУ), Москва, Россия

flowersova@mail.ru

Проведено исследование влияния структурного состояния, формирующегося при прямом лазерном выращивании (ПЛВ) и селективном лазерном сплавлении (СЛС), на процесс азотирования в вакууме и в тлеющем разряде сталей аустенитного и мартенситного классов.

Известно, что исходное структурное состояние сплава может оказывать влияние на процессы диффузионного насыщения при химико-термической обработке. В ряде работ было продемонстрировано, что, не меняя параметров и продолжительности ХТО, можно увеличить толщину диффузионного слоя, предварительно создавая в материале неравновесную структуру с избытком дефектов кристаллического строения. В литературе приведены данные о влиянии холодной пластической деформации [1], плазменной и дуговой наплавок [2, 3], а также лазерной закалки [4] на параметры азотированного слоя в сталях. Таким образом, комплексная обработка, состоящая из ПЛВ или СЛС и последующего азотирования, может быть рассмотрена как способ повышения эффективности ХТО.

Показано, что при азотировании в тлеющем разряде стали мартенситного класса, синтезированной методом ПЛВ, диффузионный слой в 2 раза больше, а при синтезировании стали прямым лазерным выращиванием с последующим высоким отпуском - в 1,75 раза больше, чем в стали, находящейся в улучшенном состоянии. Установлено, что распределение микротвердости по толщине диффузионного слоя в случае применения прямого лазерного выращивания, в том числе с последующим высоким отпуском, имеет более пологий характер. Азотирование в тлеющем разряде образцов из стали аустенитного класса после СЛС с различной пористостью (0,4-10%) привело к формированию практически одинаковых по толщине упрочненных слоев.

1. Силина О.В., Балахнин А.Н., Симонов М.Ю. Комплексная деформационно-химико-термическая обработка системно-легированной низкоуглеродистой стали 10Х3Г3МФ. МиТОМ. 2016. 2 (728). 54-58.

2. Gronostajski Z., Widomski P., Kaszuba M. Influence of both hardfaced and nitrided layers on the durability of hot forging tools. Surface Innovations. 2018. 6(4-5). 301-310.

3. Малушин Н.Н., Валуев Д.В. Плазменная наплавка и азотирование наплавленных деталей горно -металлургического комплекса. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012. 12. 105-108.

4. Цих С.Г., Щеглов М.Е., Гришин В.И. Исследование закономерностей комбинированного упрочнения структуры поверхностного слоя стали 25Х1МФ. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2002. 3. 14-17.