Технологические особенности восстановления литых деталей методом лазерной наплавки Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ

НАПЛАВКИ

Алексеева Е.В., Петровский П.В., Земляков Е.В. Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический Университет, Санкт-Петербург, Россия

1292ketrin@mail. ru

Для современных самолетов и конструкций самолётостроения необходимо получение деталей, состоящих из разных материалов, которые могут обеспечить получение заданного градиента свойств, включая локальную повышенную жесткость, прочность, теплопроводность, стойкость к агрессивным средам и т.д. Данные материалы могут быть получены на сегодняшний день методами аддитивных технологий, а именно селективным лазерным плавлением и прямым лазерным выращиванием. Методом селективного лазерного плавления можно получить готовое изделие без последующей обработки, а прямым лазерным выращиванием создание готовых деталей и ремонт различных частей.

В данной работе рассматривается один из методов аддитивных технологий, а именно метод прямого лазерного выращивания, как более актуальный метод для ремонта различных деталей. С помощью прямого лазерного выращивания были проведены эксперименты по наплавке на гребешки рабочей части литой лопатки из сплава ЖС6у, материалом наплавки являлся порошок из сплава ЭП648.

Анализ микроструктуры показал, что распределение и размер основной упрочняющей у'-фазы и частиц упрочняющих фаз и карбидов различное. Упрочняющие фазы и карбиды, присутствующие в сплавах на основе тугоплавких элементов, также имеют более дисперсное строение в выращенной части лопатки. В наплавленной части у'-фаза, образующая сетку, в несколько раз меньше, чем в литой части. Так же можно сказать, что на границе раздела двух сплавов и в областях литой и выращенной части дефекты (поры, трещины) отсутствуют.

Данный метод позволяет выращивать полиметаллические изделия полностью в автоматическом режиме с отсутствием ограничений по расположению границы раздела материалов, которая может формироваться путем соединения двух различных материалов как в одном слое, так и между слоями [1 -3].

1. Korsmik R.S., Turichin G.A., Klimova-Korsmik O.G., Alekseeva E.V., Novikov R.S. Development of laser powder cladding technology for restoration of heat-resistant nickel alloys turbine blades. Journal of Physics: Conference Series. 2018. 1109 (1).

2. Ivanov D.O., Travyanov A.Y., Petrovskii P.V., Logachev I.A., Cheverikin V.V., Alekseeva E.V. Study of the Possibility of Preparing Nickel Alloy Polymetallic Material of Different Compositions by Direct Laser Deposition. Metallurgist. 2018. 61(11 -12). 988-993.

3. Rashkovets M., Nikulina A., Turichin G., Klimova-Korsmik O., Sklyar M. Microstructure and Phase Composition of Ni-Based Alloy Obtained by High-Speed Direct Laser Deposition. Journal of Materials Engineering and Performance. 2018. 27. 6398-6406.

ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАЛОСТНОГО ПОВЕДЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛИ,

ИЗГОТОВЛЕННЫХ МЕТОДАМИ SLM И DMT

Волосков Б.С., Сергеичев И.В., Евлашин С.А.

Сколковский институт науки и технологий «СКОЛТЕХ», Москва, Россия boris. voloskov@skoltech.ru

Аустенитная сталь 316L, широко используемая в качестве конструкционного материала в различных областях промышленности, часто подвержена циклическим нагрузкам на протяжении всего срока эксплуатации [1-5]. В том числе такие материалы могут страдать и от сверхмногоцикловых (гигацикловых) нагрузок, например, в атомной промышленности [2,3]. Несмотря на то, что аддитивные технологии в настоящее время - это стремительно развивающееся направление производства, и существует множество исследований механического поведения изделий, полученных при помощи 3D-печати, найти в литературе данные по гигацикловой усталости таких образцов трудно [6-8].

В данной работе проведен экспериментальный анализ механического поведения образцов коррозионностойкой стали 316L, полученных технологиями аддитивного производства SLM и DMT. Статические испытания на растяжение показали примерное совпадение характеристик для двух рассматриваемых технологий. Однако, предел текучести образцов, полученных с помощью DMT был примерно на 25% ниже, чем для SLM. Испытания в области многоциклового и гигациклового нагружения показали, что DMT-образцы проявляют существенно более высокую усталостную выносливость, чем SLM-образцы. Фрактографический анализ показал, что во всех образцах, разрушенных в режиме мало- и многоцикловой усталости, трещина зарождалась на поверхности. Поверхность разрушения во всех случаях делилась на области усталостного распространения трещины (одна или две) и на область статического долома. Размер этих областей зависел от количества циклов до разрушения. Область усталостного разрушения характеризовалась