108 / 150
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 2. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
108
ракетостроении, нефтяной и газовой промышленности. Сочетание с аддитивным
производством позволяет получать детали с высокой точностью, минимальным временем
изготовления и экономией за счет отсутствия необходимости в дополнительной оснастке.
Целью данного исследования являлось определение фазового состава получаемых
материалов при различных режимах обработки. Образцы были выращены из порошка сплава
системы Ni-Cr-Mo.
Методика проведения экспериментов
Образцы были сформированы при различных режимах на установке
высокоскоростного прямого лазерного выращивания Erlaser Weld (кафедра «Сварка и
лазерные
технологии»,
Санкт-Петербургский
государственный
политехнический
университет). При выращивании образцов использовалось коаксиальная подача порошка.
Микрорентгеноспектральный анализ исходного порошка был проведен на растровом
электронном микроскопе с энергодисперсионным анализатором (табл. 1а, б). Средний размер
частиц порошка системы Ni-Cr-Mo составлял 120
, системы Ni-Co-Cr – 129
. Подача
порошка осуществлялась со скоростью 20 г/мин. Диаметр лазерного пятна составлял 1,2 мм;
скорость лазерного сканировании – 45 мм/с. Мощность лазерного излучения изменяли в
диапазоне от 250 до 1500 Вт.
Структурные исследования были проведены с использованием светового
просвечивающего электронного микроскопа FEI Tecnai G2 TWIN. Фазовый состав образцов
был изучен при помощи просвечивающей электронной микроскопии и рентгенофазового
анализа. Дифракционные картины были получены на просвечивающем электронном
микроскопе (FEI Tecnai G2 при ускоряющем напряжении 200 кВ). Регистрация
рентгенограмм образцов производилась на
–
дифрактометре ARL X’TRA, в качестве
источника рентгеновского излучения применялась хромовая рентгеновская трубка.
Излучение не монохроматизировалось и регистрировалось энергодисперсионным Si(Li)
детектором, настроенным на регистрацию Cr Kα1/Kα2/Kβ длин волн.
Таблица 1а [7]
Химический состав исходного порошка системы Ni-Cr-Mo
Хим. элемент
Ni
Cr
Mo
Nb
Si
Содержание,
вес%
58,5
21,78
10,88
3,87
0,51
Таблица 1б
Химический состав исходного порошка системы Ni-Co-Cr
Хим. элемент
Ni
Co
Cr
W Ti
Mo
Al
Nb
Содержание,
вес% 51,8
13,8
9,96
8,58 3,14
3,9 3,9 2,6
Результаты исследований
Исходный порошок имел сферичную морфологию и минимальные дефекты.
Структура полученных материалов в продольном сечении (относительно лазерного
сканирования) выращенной стенки имеет дендритное строение, сонаправленное лазерному
сканированию. При изучении продольного сечения также наблюдались выращенные слои,
толщины которых имели линейную зависимость от применяемой мощности лазерного