Хакимов А.М. – аспирант кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии»; начальник отдела лазернойобработки
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244; 105118, г. Москва, пр-т Буденного, 16
Khakimov A.M. – Graduate student of the Department of foundry and high-efficiency technologies; Head of the Department
443100, Samara, Molodogvardeyskaya str., 244; 105118, Moscow, Budennogo ave., 16
Жаткин С.С. – канд. техн. наук, профессор кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии»
Zhatkin S.S. – Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Department of foundry and high-efficiency technologies
Никитин К.В. – докт. техн. наук, профессор, декан факультета машиностроения, металлургии и транспорта
Nikitin K.V. – Dr. Sci. (Eng.), Prof., Dean of the Faculty of mechanical engineering, metallurgy and transport
Никитин В.И. – докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Литейные и высокоэффективные технологии»
Nikitin V.I. – Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of foundry and high-efficiency technologies
Деев В.Б. – докт. техн. наук, профессор факультета машиностроения и автоматизации; гл. науч. сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы», профессор кафедры «Обработка металлов давлением»
Textile Road, 1, Hongshan District, Wuhan, 430073, P.R. China; 119991, г. Москва, Ленинский пр-т, 4
Deev V.B. – Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the School of Mechanical Engineering and Automation of Wuhan Textile University; Chief researcher of the Laboratory «Ultrafine-grained metallicmaterials», Prof. of the Department of metal forming, National University of Science and Technology (NUST) «MISIS»
Textile Road, 1, Hongshan District, Wuhan, 430073, P.R. China; 119991, Moscow, Leninkii pr., 4
Исследовано качество металлопорошковой композиции (МПК) из жаропрочного сплава ЭП648 (система Ni– Cr–W–Mo), применяемой для получения деталей методом прямого лазерного выращивания (DMD-технология). Установлено, что по основным требованиям (химический и гранулометрический составы, чистота, насыпная плотность, текучесть, влажность) МПК соответствует ТУ 136-225-2019. Рассмотрено влияние параметров прямого лазерного выращивания (мощность лазерного излучения, скорость наплавки) на структуру и микротвердость опытных образцов. Наибольшее количество дефектов (скопления мелких усадочных пор и несплавления) формируется в образце, полученном при мощности лазерного излучения Р = 1000 Вт и скорости наплавки v = 40 мм/с. При этом дефекты имеют максимальные размеры. Наименьшее число дефектов наблюдается в образцах, полученных при Р = 1400 и 1600 Вт и v = 45 и 38 мм/с. В этом случае формируется наиболее однородная структура зон лазерной наплавки из-за полного плавления частиц порошка и растекания расплава. Тем не менее в структуре образца, выращенного при Р = 1600 Вт и v = 38 мм/с, имеются трещины, расположенные по границам субзерен в центре треков наплавки. Их образование вызвано перегревом материала из-за повышенной мощности лазерного излучения и накоплением высоких внутренних напряжений от предыдущих выращенных слоев. Микротвердость образцов, полученных по всем режимам прямого лазерного выращивания, меняется незначительно в пределах 270–310 НV. По результатам проведенных исследований установлено, что наиболее оптимальная структура формируется в образце, полученном при мощности лазера 1400 Вт и скорости наплавки 45 мм/с.
The study covers the quality of a metal powder composition (MPC) made of a heat-resistant EP648 alloy (Ni–Cr–W–Mo system) used to produce parts by direct metal deposition (DMD). It was established that the MPC meets the TU 136-225-2019 specification in terms of basic requirements (chemical composition and grain size distribution, purity, bulk density, fluidity, moisture content). The effect of direct metal deposition parameters (laser radiation power, surfacing speed) on the structure and microhardness of test samples was studied. The largest number of defects (looseness, pores and lack of fusion) is formed in the sample obtained at a laser radiation power (RP) of 1000 W and a surfacing speed of 40 mm/s. At the same time, the defects have maximum dimensions. The smallest number of such defects is observed in samples obtained at a RP power of 1400 and 1600 W and a surfacing speed of 45 and 38 mm/s. In this case, the most homogeneous structure of laser surfacing zones is formed due to the complete melting of powder particles and the melt spreading. Nevertheless, the sample obtained at a RP of 1600 W and a surfacing speed of 38 mm/s has a structure with cracks located along the faces of subgrains in the center of surfacing tracks. Crack formation is caused by material overheating due to the increased laser radiation power and accumulated high internal stresses from the previous deposited layers. The microhardness of samples obtained at all direct metal deposition modes varies slightly and amounts to 270– 310 HV. According to the research results, it was found that the most optimal structure is formed in the sample obtained at a RP of 1400 W and a surfacing speed of 45 mm/s.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.