Випуски МФіНТ »  Том 48, випуск 6

Модифікування поверхні адитивно виготовленого стопу AlSi10Mg за допомогою піскоструминного оброблення

С. М. Волошко$^{1}$, А. П. Бурмак$^{1}$, С. І. Сидоренко$^{1}$, І. А. Владимирський$^{1}$, М. О. Васильєв$^{2}$, Б. М. Мордюк$^{2}$, М. М. Ворон$^{1,3}$, П. О. Гурин$^{4}$

$^{1}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Берестейський, 37, 03056 Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
$^{4}$Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, вул. Дорогожицька, 9, 04112, Київ, Україна

Отримано: 18.02.2026; остаточний варіант - 20.05.2026. Завантажити: PDF

Піскоструминне оброблення (ПО) поверхні алюмінійового стопу AlSi10Mg проведено після адитивної синтези методою селективного лазерного топлення порошку та додаткового термічного оброблення Т6 (відпал за температури у 520 ± 10°С упродовж 1,5 годин із гартуванням у воду та наступним штучним старінням за температури у 150 ± 10°С упродовж 10 годин з охолодженням на повітрі). Використано стандартну схему ПО частинками абразиву Al2O3 на повітрі тривалістю від 10 с до 120 с. Показано, що основні відмінності адитивно друкованих і термічно оброблених зразків після ПО стосуються втрат маси, мікротвердости, шерсткости та характеру морфології, значень залишкових напружень. Докладно досліджено мікроструктуру, фазовий і хемічний склади, обговорено механізми зміцнення.

Ключові слова: адитивне виробництво, селективне лазерне топлення, піскоструминне оброблення, морфологія, деформація, стоп AlSi10Mg.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i06/0587.html

PACS: 06.60.Vz, 42.62.Cf, 43.35.+d, 61.72.Ff, 68.35.Ct, 81.20.Wk, 81.65.-b

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. N. Lim, S. J. Sebastin, and J. Hand, The J. Hand Surgery (Asian-Pacific Volume), 27, No. 1: 204 (2022).
  2. Qomariah and T. Rochman, Civil Eng. Architect., 11, No. 1: 101 (2023).
  3. M. Cao, D. G. Zhang, Y. Gao, R. P. Chen, G. L. Huang, Z. Feng, R. Poprawe, J. H. Schleifenbaum, and S. Ziegler, Mater. Sci. Eng. A, 801: 140427 (2021).
  4. L. A. Rinaldi, R. Gomes da Silva, C. B. Haro, T. Triviño, P. F. Cesar, and L. Hian da Silva, Int. J. Adhesion Adhesives, 133: 103758 (2024).
  5. E. Convens, Sandblasting Basics (Gaelic Victors: 2017).
  6. A. Pola, D. Battini, M. Tocci, A. Avanzini, L. Girelli, C. Petrogalli, and M. Gelfi, Frattura ed Integrità Strutturale, 49: 775 (2019).
  7. F. Sausto, C. Tezzele, and S. Beretta, Metals, 12: 898 (2022).
  8. A. Avanzini, D. Battini, M. Gelfi, L. Girelli, C. Petrogalli, A. Pola, and M. Tocci, Proc. Struct. Integrity, 18: 119 (2019).
  9. M. O. Vasiliev, G. I. Prokopenko, and V. S. Filatova, Usp. Fiz. Met., 5, No. 3: 345 (2004) (in Russian).
  10. L. C. Wang and D. Y. Li, Surf. Coat. Technol., 167: 188 (2003).
  11. Y. N. Petrov, M. A. Vasylyev, L. N. Trofimova, I. N. Makeeva, and V. S. Filatova, Appl. Surf. Sci., 327: 1 (2015).
  12. X. Y. Wang and D. Y. Li, Wear, 255, Iss. 7–12: 836 (2003).
  13. X. S. Guan, Z. F. Dong, and D. Y. Li, Nanotechnol., 16: 2963 (2005).
  14. A. Bandyopadhyay and S. Bose, Additive Manufacturing (CRC Press: 2021).
  15. I. Gibson, D. Rosen, B. Stucker, and M. Khorasani, Additive Manufacturing Technologies (Springer: 2021).
  16. T. Mukherjee and T. DebRoy, Theory and Practice of Additive Manufacturing (Wiley: 2023).
  17. E. Pei, A. Bernard, D. D. Gu, C. Klahn, and M. Monzón, Springer Handbook of Additive Manufacturing (Springer: 2023).
  18. S. Joshi, R. P. Martukanitz, A. R. Nassar, and P. Michaleris, Additive Manufacturing with Metals: Design, Processes, Materials, Quality Assurance, and Applications (Springer: 2023).
  19. V. Kumar, Hybrid Composite Materials and Manufacturing: Fibers, Nano-Fillers and Integrated Additive Processes (De Gruyter: 2024).
  20. M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, and S. M. Voloshko, Progress in Physics of Metals, 24, No. 1: 5 (2023).
  21. M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, S. M. Voloshko, and P. O. Gurin, Progress in Physics of Metals, 23, No. 2: 337 (2022).
  22. M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, and S. M. Voloshko, Progress in Physics of Metals, 25, No. 3: 614 (2024).
  23. N. Read, W. Wang, K. Essa, and M. M. Attallah, Mater. Design, 65: 417 (2015).
  24. L. Thijs, K. Kempen, J.-P. Kruth, and J. V. Humbeeck, Acta Mater., 61: 1809 (2013).
  25. B. Li, H. Wang, J. Jie, and Z. Wei, Mater. Design, 32: 1617 (2011).
  26. P. Fathi, M. Mohammadi, X. Duan, and A. M. Nasiri, J. Mater. Process. Technol., 259: 1 (2018).
  27. Y. C. Tsai, C. Y. Chou, S. L. Lee, C. K. Lin, J. C. Lin, and S. W. Lim, J. Alloy Compd., 487: 157 (2009).
  28. M. Tang and P. C. Pistorius, Int. J. Fatigue, 94: 192 (2017).
  29. P. Mercelis and J.-P. Kruth, Rapid Prototyping J., 12, Iss. 5: 254 (2006).
  30. D. D. Gu and Y. F. Shen, Mater. Design, 30: 2903 (2009).
  31. A. P. Burmak, S. M. Voloshko, S. I. Sydorenko, I. A. Vladymyrs’kyy, M. M. Voron, B. M. Mordyuk, and M. O. Vasyl’yev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 47, No. 5: 473 (2025) (in Ukrainian).
  32. A. P. Burmak, M. M. Voron, S. M. Voloshko, S. I. Sydorenko, I. A. Vladymyrs’kyy, S. I. Konorev, B. M. Mordyuk, and M. O. Vasyl’yev, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 47, № 8: 827 (2025) (in Ukrainian).
  33. M. H. Nasab, A. Giussani, D. Gastaldi, V. Tirelli, and M. Vedani, Metals, 9, Iss. 10: 1063 (2019).
  34. S. Fini, D. Croccolo, M. De Agostinis, G. Olmi, L. Paiardini, C. Scapecchi, and M. Mele, Prog. Additive Manufacturing, 10: 1385 (2025).
  35. S. Bagherifard, N. Beretta, S. Monti, M. Riccio, M. Bandini, and M. Guagliano, Mater. Design, 145: 28 (2018).
  36. E. Maleki, S. Bagherifard, O. Unal, and M. Guagliano, Mater. Design, 248: 113462 (2024).
  37. S. M. Voloshko, B. M. Mordyuk, M. O. Vasyl’yev, V. I. Zakiyev, A. P. Burmak, and N. V. Franchik, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 2: 217 (2023) (in Ukrainian).
  38. M. O. Vasylyev, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and T. Ishikawa, Usp. Fiz. Met., 17, No. 3: 209 (2016).
  39. N. E. Uzan, S. Ramati, R. Shneck, N. Frage, and O. Yeheskel, Additive Manufacturing, 21: 458 (2018).
  40. https://european-aluminium.eu/wp-content/uploads/2022/11/aam-materials-3-designation-system.pdf
  41. B. Efremenko, Y. Chabak, I. Petryshynets, V. Efremenko, K. Wu, S. Arshad, and F. Kromka, Materials, 18, Iss. 5: 1102 (2025).
  42. M. O. Vasyl’yev, L. F. Yatsenko, S. M. Voloshko, and P. O. Huryn, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 5: 683 (2016) (in Ukrainian).
  43. H. I. Prokopenko, S. M. Voloshko, I. Ye. Kotenko, and A. P. Burmak, Naukovi Visti NTUU ‘KPI’, No. 3: 42 (2009) (in Ukrainian).
  44. G. I. Prokopenko, A. L. Berezina, S. M. Voloshko, I. E. Kotenko, and A. P. Burmak, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 32, No. 3: 397 (2010) (in Russian).
  45. H. Y. Fan, A. Witvrouw, F. Wolf-Monheim, R. Souschek, and S. F. Yang, Hybrid Additive Manufacturing of Cost-Effective Automobile Parts by Diecasting (AlSi7Mg0.3 (A356)) and Selective Laser Melting (AlSi7Mg0.5 (A357)) — Effects of Substrate Surface Treatments on Bimetallic Interface Bonding Quality (Prepr./KU Leuven, 2022) (Leuven: 2022).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 1979 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»