ОТ МЕТАЛЛУРГИИ ГРАНУЛ К АДДИТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

ОАО «Композит» ведет свою историю от Центрального научно-исследовательского института материаловедения (ЦНИИМВ) и до сегодняшнего дня успешно выполняет функции головного материаловедческого института в ракетно-космической отрасли. На предприятии используются и совершенствуются самые передовые технологии, создаются различные новые металлические, неметаллические, композиционные и керамические материалы. В представленном обзоре показано развитие порошкового направления от металлургии гранул к аддитивным технологиям, в том числе с участием выпускников МИСиС. Рассмотрен опыт ОАО «Композит» в области изготовления деталей методом селективного электронно-лучевого сплавления (СЭЛС) порошков титанового сплава ВТ6С собственного производства. Исходные порошки получены методом плазменного центробежного распыления прутковой заготовки. Показано, что порошки характеризуются идеальной сферической формой, низким уровнем дефектности, высокими технологическими свойствами и полностью соответствуют требованиям процесса. Изучены микроструктура и свойства образцов и деталей, полученных методом СЭЛС.

1. Логачева А.И. Разработка технологии гранульной металлургии комбинированных деталей для двигателей ракетно-космической и авиационной техники: Автореф. дис. … Кандидат технических наук. М.: МАИ, 2008.

2. Логачева А.И. Комплексная технология изготовления тонкостенных элементов методом порошковой металлургии для производства деталей из конструкционных и функциональных сплавов на основе титана и никеля для изделий ракетно-космической техники: Автореф. дис. … Доктор технических наук. М.: ИМЕТ РАН, 2017.

3. Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении. СПб: Изд-во СПбГУ, 2013.

4. Baumers M., Dickens P., Tuck Ch., Hague R. The cost of additive manufacturing: machine productivity, economies of scale and technology-push // Technol. Forecast. Social Change. 2016. Vol. 102. P. 193—201.

5. Аддитивное производство: на пике завышенных ожиданий. URL: http://www.umpro.ru/index.php?page_id=17&art_id_1=610&group_id_4=110 (дата обращения: 05.06.2017).

6. Gibson I., Rosen D.W., Stucker B. Additive manufacturing technologies: Rapid prototyping to direct digital manufacturing. N.Y.: Springer Science & Business Media, 2009.

7. PortolésL.,JordáO.,JordáL.,UriondoA.,Esperon-MiguezM., Perinpanayagam S. A qualification procedure to manufacture and repair aerospace parts with electron beam melting // J. Manuf. Systems. 2016. Vol. 41. P. 65—75.

8. Sames W.J., List F.A., Pannala S., Dehoff R.R., Babu S.S. The metallurgy and processing science of metal additive manufacturing // Int. Mater. Rev. 2016. Vol. 61. Iss. 5. P. 315—360.

9. Murr L.E., Gaytan S.M., Ramireza D.A., Wicker R.B. Metal fabrication by additive manufacturing using laser and electron beam melting technologies // J. Mater. Sci. Technol. 2012. Vol. 28 (1). P. 1—14.

10. Baudana G., Biamino S., Ugues D., Lombardi M., Fino P., Pavese M., Badini C. Titanium aluminides for aerospace and automotive applications processed by electron beam melting: Contribution of politecnico di torino // Met. Powder Rep. 2016. Vol. 71 (3). P. 193—199.

11. Логачева А.И., Сентюрина Ж.А., Логачев И.А. Аддитивные технологии производства ответственных изделий из металлов и сплавов (обзор) // Персп. материалы. 2015. No. 4. С. 5—16.

12. Murr L.E., Gaytan S.M. Electron beam melting // Compr. Mater. Process. 2014. Vol. 10. P. 135—161.

13. Gong X., Anderson T., Chou K. Review on powder-based electron beam additive manufacturing technology // Manufact. Rev. 2014. No. 1 (2). P. 11—23.

14. Gaytan S.M., Murr L.E., Martinez E., Martinez J.L., Machado B.I., Ramirez D.A., Medina F., Collins S., Wicker R.B. Comparison of microstructures and mechanical properties for solid and mesh cobalt-base alloy prototypes fabricated by electron beam melting // Metall. Mater. Trans. A. 2010. Vol. 41. P. 3216—3227.

15. Deng D., Moverare J., Peng R.L., Söderberg H. Microstructure and anisotropic mechanical properties of EBM manufactured Inconel 718 and effects of post heat treatments // Mater. Sci. Eng. A. 2017. Vol. 693. P. 151—163.

16. Kirka M.M., Medina F., Dehoff R., Okello A. Mechanical behavior of post-processed Inconel 718 manufactured through the electron beam melting process // Mater. Sci. Eng. A. 2017. Vol. 680. P. 338—346.

17. Yu P., Qian M., Tomus D., Brice C.A., Schaffer G.B., Muddle B.C. Electron beam processing of aluminium alloys // Mater. Sci. Forum. 2009. Vol. 618—619. P. 621—626.

18. Loeber L., Biamino S., Ackelid U., Sabbadini S., Epicoco P., Fino P., Eckert J. Comparison of selective laser and electron beam melted titanium aluminides // Solid freeform fabrication proceedings: 22nd Intern. Symp. Austin: Univ. of Texas, 2011. P. 547—556.

19. Attar E. Simulation of selective electron beam melting processes. Sarabrucca: VDM Publ., 2011.

20. Довбыш В.М., Забеднов П.В., Зленко М.А. Аддитивные технологии и изделия из металла // Библиотечка литейщика. 2014. No. 8—9. С. 14—71.

21. ГОСТ 19807-91. Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки.

22. International Standardisation Organisation: ISO 13320 : 2009. Particle size analysis — Laser diffraction methods.

23. ГОСТ 19440-94. Порошки металлические. Определение насыпной плотности. Ч. 1. Метод с использованием воронки.

24. ГОСТ 20899-98. Порошки металлические. Определение текучести с помощью калиброванной воронки (прибора Холла).

25. ГОСТ 26492-85. Прутки катаные из титана и титановых сплавов. Технические условия.

26. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение.