Вплив інтенсивної ультразвукової ударної дії на мікроструктуру та механічні властивості поверхні стопу Cо–Cr–Mo–W, одержаного селективним лазерним топленням порошку
С. М. Волошко1, А. П. Бурмак1, І. А. Владимирський1, Б. М. Мордюк2, М. О. Васильєв2, В. І. Закієв3, М. М. Ворон1,4, П. О. Гурин5
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Берестейський, 37, 03056 Київ, Україна
2Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
3Національний авіаційний університет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Київ, Україна
4Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
5Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, 04112 Київ, Україна
Отримано: 15.05.2024; остаточний варіант - 06.06.2024. Завантажити: PDF
Досліджено механічні характеристики, фазовий склад, залишкові макроскопічні напруження та топографію поверхні стопу Co–Cr–Mo–W, виготовленого за адитивною (селективного лазерного топлення порошку — СЛТ) і ливарною (ЛВ) технологіями та модифікованого ультразвуковим ударним обробленням (УЗУО). Використано одноконтактний нормальний ударно-навантажувальний режим УЗУО. Показано, що макродефекти, у тому числі дефекти неповного стоплення, пори, значна шерсткість поверхні та високий рівень залишкових напружень розтягу, які є невід’ємними наслідками 3D-друку, ефективно усуваються короткоплинним УЗУО в інертному середовищі. Встановлено взаємозалежність між механічними властивостями модифікованих поверхневих шарів СЛТ і ЛВ зразків та їхнім структурно-фазовим станом після впливу УЗУО упродовж 50 с. Ефект зміцнення поверхневого шару адитивно виготовленого стопу Co–Cr–Mo–W (у 2 рази) зумовлений формуванням стискальних напружень першого роду (-600 МПа) і мартенситним перетворенням. Стоп Co–Cr–Mo–W, одержаний за технологією ливарного виробництва, має меншу твердість як у вихідному стані, так і після УЗУО. Ефект зміцнення не перевищує 1,7 разу та досягається за рахунок вищого рівня напружень стиснення (-900 МПа) і подрібнення карбідної складової.
Ключові слова: 3D-друк, селективне лазерне топлення, ультразвукове ударне оброблення, стоп Co–Cr–Mo–W, структура, фазовий склад, механічні властивості.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i07/0679.html
PACS: 43.35.+d, 61.72.Ff, 81.20.Ev, 81.30.Kf, 81.65.-b, 83.10.Tv, 87.85.jj