Исследование механических свойств и структуры сплава Inconel 718, полученного методом селективного лазерного спекания из порошка производства фирмы «LPW»
О. С. Воденникова1, Н. О. Коваль2, С. А. Воденников3
1Запорожский национальный университет, ул. Жуковского, 66, 69600, Запорожье, Украина
2АО «Мотор Сич», просп. Моторостроителей, 15, 69068 Запорожье, Украина
3Национальный университет «Запорожская политехника», ул. Жуковского, 64, 69063 Запорожье, Украина
Получена: 24.03.2021. Скачать: PDF
Проанализированы современные аспекты создания качественных изделий из сплава Inconel 718 с помощью аддитивных технологий. Проведена проверка возможности изготовления заготовок методом 3D-печати на установке прямого лазерного спекания «EOS M400» из жаропрочного никелевого сплава Inconel 718. Даны технологические показатели операции горячего изостатического прессования (ГИП) с последующей термообработкой. Выполнен сравнительный анализ механических и жаропрочных свойств сплава Inconel 718, полученного методом селективного лазерного спекания (SLS) из порошков фирмы «LPW» (Великобритания), с нормативными характеристиками ASM 5662M и ТУ 14-1-3905-85. Установлена зависимость механических свойств (предела прочности, условного предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения, ударной вязкости, модуля упругости и твёрдости по Бринеллю) сплава Inconel 718 от направления роста детали (горизонтального направления XY и вертикального направления Z). Изучено состояние изломов после разрушения разрывных и ударных образцов из сплава Inconel 718, выращенных как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, и установлено, что их строение мелкозернистое. Показано, что на образцах, выращенных в направлении XY, на изломах (продольное сечение) прослеживается структурная направленность. Проанализировано макроструктуру образцов, выращенных как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях методом SLS из сплава Inconel 718. Показано, что после операции термообработки можно получить плотную, однородную макроструктуру образцов, характеризующуюся мелкозернистым строением с наличием макрозёрен, которые вытянуты в направлении роста образца. Металлографическими исследованиями установлено, что проведение операции ГИП с последующей термообработкой способствует практически полному «залечиванию» пор и микронесплошностей, которые сосредоточены во внутренних объёмах металла. При этом в зонах «залечивания» обнаружены глобулярные и (или) плёночные окислы.
Ключевые слова: жаропрочный никелевый сплав Inconel 718, селективное лазерное спекание, аддитивные технологии, механические и жаропрочные свойства.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i07/0925.html
PACS: 61.72.Mm, 62.20.M-, 81.16.Mk, 81.20.Ev, 81.40.Ef, 81.40.Np, 81.70.Bt