Текстура й анізотропія механічних властивостей виробів зі стопу Inconel 718, одержаних 3D-друком з порошків
В. В. Усов1, Н. М. Шкатуляк1, Н. І. Рибак1, М. О. Царенко1, Д. В. Павленко2, Д. В. Ткач2, О. О. Педаш3
1Південноукраїнський національний педагогічний університет імені К. Д. Ушинського, вул. Старопортофранківська, 26, 65020 Одеса, Україна
2Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна
3АТ «МОТОР СІЧ», просп. Моторобудівників, 15, 69068 Запоріжжя, Україна
Отримано: 14.09.2022; остаточний варіант - 01.12.2022. Завантажити: PDF
Досліджено кристалографічну текстуру та механічні характеристики (границі міцности, плинности та відносне видовження) за випробувань на розтяг зразків зі стопу Inconel 718, одержаних за допомогою 3D-друку у горизонтальному (XY) та вертикальному (Z) напрямках методою селективного лазерного топлення порошків PREP та VIGA. Текстура одержаних зразків характеризується тим, що основні орієнтування кристалів розташовані вздовж сторони [001]–[111] стереографічного трикутника з максимальними значеннями орієнтаційної густини в полюсах <533> і <100>. Величина максимумів і розкид орієнтації кристалів залежить від напрямку побудови зразків і виду постдрукарського оброблення. Сумарна густина орієнтацій кристалів вздовж сторони [001]–[111] стереографічного трикутника для горизонтальних зразків вище, ніж у вертикальних. При цьому встановлено, що властивості міцности горизонтальних зразків також вищі, ніж у вертикальних, а відповідно, пластичні характеристики горизонтальних зразків нижче, ніж у вертикальних. Кореляційна аналіза зв’язку між параметрами текстури для зразків у горизонтальному та вертикальному напрямках побудови напряму після 3D-друку та постдрукарського оброблення, з одного боку, та відповідними характеристиками міцности (границею міцности, умовною границею плинности) та пластичности, з іншого боку, дала змогу пов’язати параметри текстури та міцности. З її допомогою та застосуванням реґресійної аналізи встановлено лінійну кореляцію з високими значеннями коефіцієнта надійности апроксимації (0,64–0,86) між параметрами текстури та механічними характеристиками. Таким чином, показано, що анізотропію вищезгаданих властивостей, що спостерігається, зумовлено кристалографічною текстурою. Раціональне використання кристалографічної текстури у процесі виготовлення деталів методою селективного лазерного топлення у відповідних напрямках 3D-друку дасть змогу одержувати деталі з оптимальним комплексом властивостей.
Ключові слова: 3D-друк, текстура, порошки, міцність, пластичність, постдрукарське оброблення.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i01/0111.html
PACS: 06.60.Vz, 61.43.Gt, 68.55.jm, 81.20.Ev, 81.40.Ef, 81.40.Lm, 83.50.Uv