Исследование влияния режимов лазерного переплава на структуру слитков из алюминиевого сплава Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

3. http://3d.globatek.ru/3d printing technologies/slm-tech. Globaltek. 3D. Selective Laser Melting.

4. https://all3dp.eom/2/selective-laser-melting-slm-3d-printing-simply-explained. 3D Printing Simply Explained. All3DP. Selective Laser Melting.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ЛАЗЕРНОГО ПЕРЕПЛАВА НА СТРУКТУРУ СЛИТКОВ ИЗ

АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

Палкин П.А., Курилова А.С.

Саровский физико-технический институт Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»,

Саров, Россия pavel. 1986@mail.ru

При аддитивном формировании изделий из порошков на основе алюминия, серьезными проблемами являются: как соблюдение скорости сканирования и мощности лазерного излучения, так и контроль химического состава и структуры конечного изделия [1]. Помимо формирования отдельных слоев, сравнительно высокой сплошности должно осуществляться их достаточное спекание при минимальном порообразовании [2]. Для формирования образцов методом селективного лазерного плавления применялся промышленный принтер аддитивного лазерного изготовления изделий.

Цель работы заключалась в исследовании результатов процесса селективного лазерного плавления российского порошка AlSi10Mg и аналога зарубежного производства [3]. После подбора оптимальных параметров низко и высокоскоростного селективного лазерного плавления часть изготовленных образцов была подвергнута дополнительной термической обработке, призванной устранить внутренние напряжения. Структура порошка была зафиксирована растровой электронной микроскопией. Механические свойства образцов были испытаны на универсальной разрывной машине. Гранулы российского порошка имеют сравнительно более развитую структуру относительно зарубежного аналога. Образцы из российского порошка и западного аналога показали приблизительно равные механические характеристики при одинаковых режимах обработки (до 4S0 МПа и до 115 HB), снижающиеся на 5-10% при повышении скорости процесса селективного лазерного плавления и введении дополнительной термообработки. Рентгенограммы образцов из порошка российского и западного производства показали, что присутствие железной составляющей, формирующей нежелательные интерметаллиды, не превышает 1%. При низкоскоростном селективном лазерном плавлении образца, по всей области видимости металлографического шлифа, наблюдаются: сплавленные, равномерно распределенные, отдельные каплевидные объемы слоистой структуры среднего и малого размера (высотой и шириной до 50х200 мкм). В то время как для образца, сформированного при повышенной скорости сканирования лазерного луча характерно присутствие как сходных с предыдущим образцом однородных структур, так и более крупных «чешуйкообразных» (в профиле) образований, при сравнительно более высоком интервале значений микротвердости, характерном для большей концентрации интерметаллидов, что требует дополнительного контроля качества готовой продукции при повышенной скорости сканирования лазерного излучения.

1. Sercombe T.B., Li X. Selective laser melting of aluminium and aluminium metal matrix composites: review // Materials Technology. 2016. Vol. 31 (2). 77-S5.

2. Aboulkhalr N.T., Everltt N.M., Ashcroft I., Tuck C. Reducing porosity in AlSi10Mg parts processed by selective laser melting. Additive Manufacturing. 2014. 1-4. 77-S6.

3. Norlko Read, Wei Wang, Khamls Essa. Selective laser melting of AlSi10Mg alloy: Process optimisation and mechanical properties development // Materials and Design. 2015. Vol. 65. 417-424.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ В ПРОЦЕССЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА Т1-6А!-^, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ПРЯМОГО ЛАЗЕРНОГО ВЫРАЩИВАНИЯ

Соколов П.Ю., Кошмин А.Н.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия

sokolov@misis.ru

Аддитивные технологии получили широкое распространение в различных областях промышленности, в том числе в авиастроении [1-3]. Производство крупногабаритных деталей сложной формы возможно с использованием метода прямого лазерного выращивания (ПЛВ), который заключается в непосредственной подачи газопорошковой струи в область построения изделия. Такой способ позволяет сократить время изготовления заготовки, значительно уменьшить её массу, и тем самым снизить объём последующей механической обработки. Однако, механические свойства выращенной детали могут быть ниже требуемых, за счёт присутствия дефектов в виде пор. Наиболее распространённым способом устранения таких дефектов является горячее изостатическое прессование (ГИП), использование которого ограничено размерами камеры