Дослідження структури та властивостей жароміцних нікелевих сплавів після формоутворення методом селективного лазерного плавлення

Abstract

UK: Постановка проблеми. Метод селективного лазерного плавлення – перспективна технологія для виробництва деталей з жароміцних сплавів. Традиційні методи виготовлення таких деталей вимагають додаткового технологічного оснащення та обробки, що збільшує час підготовки виробництва і спричинює утворення великої кількості відходів матеріалу. Селективне лазерне плавлення дозволяє виготовляти деталі складної конфігурації без необхідності в додатковому обладнанні. Формоутворення деталей адитивними технологіями забезпечує скорочення часу підготовки виробництва, операцій механічної обробки, підвищення коефіцієнта використання матеріалу. Їх застосування у технологічному циклі виготовлення виробів – актуальне завдання сьогодення. Однак перед упровадженням у технологічний процес операцій формоутворення виробів із жароміцних сплавів методом селективного лазерного плавлення необхідно провести комплексний аналіз механічних, технологічних характеристик матеріалу та його мікроструктури, яка впливає на кінцеві властивості деталей. Мета дослідження. Вивчення можливості впровадження методу селективного лазерного плавлення для виробництва деталей з жароміцних сплавів, аналіз механічних характеристик матеріалу, а також мікроструктури, що безпосередньо впливає на кінцеві властивості деталей. Висновки. Дослідження показали, що метод селективного лазерного плавлення ефективний для виробництва складних деталей з жароміцних сплавів. Отримані дані щодо механічних властивостей після термічної обробки сплаву Inconel 718 демонструють їх відповідність вимогам стандарту AMS 5662 та його придатність для роботи в екстремальних умовах. У мікроструктурі зразків виявлено особливості, характерні для методу селективного лазерного плавлення, а саме наявність видимих треків та особливої текстури – витягнуті зерна в напрямку вирощування деталі. Дослідження вказують на потенціал адитивних технологій у поліпшенні технологічних процесів та властивостей сплавів для виробництва деталей з жароміцних сплавів.

EN: Problem statement. The selective laser melting method is a promising technology for the production of parts from heat-resistant alloys. Traditional methods of manufacturing such parts require additional technological equipment and processing, which increases the time of production preparation and, as a result, to the creation of a large number of raw materials. Selective laser melting allows you to produce parts of a complex configuration without the need for additional equipment. Molding of parts using additive technologies, which ensure a reduction in product preparation time, mechanical processing operations, and an increase in the efficiency of material use. Their application in the technological cycle of manufacturing products is an urgent task today. However, before the introduction into the technological process of forming products from heat-resistant alloys by the selective laser melting method, it is necessary to carry out a comprehensive analysis of the mechanical and technological characteristics of the material and its microstructure, which affects the final properties of the parts. The purpose of the article. Investigation of the possibility of implementing the selective laser melting method for the production of parts from strong alloys, analysis of the mechanical characteristics of the material, as well as the microstructure, which affects the final properties of the parts. Conclusions. Studies have shown that the selective laser melting method is effective for the production of complex parts from heat-resistant alloys. The obtained data on the mechanical properties after heat treatment of the Inconel718 alloy demonstrate its compliance with the requirements of the AMS 5662 standard and its suitability for working under extreme conditions. In the microstructure, highlighted features are revealed, which are characteristic of the selective laser melting method, as well as the presence of visible tracks and a special texture − elongated grains in the direction of growing parts. Research points to the potential of additive technologies in improving technological processes and properties of alloys for the production of heat-resistant alloy parts.