Дослідження структури та механічних властивостей сплаву alsi 316l, отриманого методом селективного лазерного спікання порошкових компонентів

Abstract

UK: Мета дослідження − розроблення технології виготовлення деталей відповідального призначення методом адитивної технології. Методика. Заготовки одержано методами порошкового друку на 3D-принтері SLM−500. Результати. Обрано та обґрунтовано матеріал, з якого виготовлено деталь "крильчатка" виходячи з умов експлуатації та призначення деталі. Cплав 316L належить до класу корозійностійких кріогенних сталей і застосовується головним чином як матеріал для деталей, що працюють в інтервалі температур від −100 °С до +350 °С і умовах значних напружень. Виходячи з типу виробництва, розмірів та конфігурації деталі запропоновано найбільш раціональний метод її отримання, а саме метод селективного лазерного спікання. Розроблено технологічний процес виготовлення деталі типу «крильчатка»: отримання заготовки методом селективного лазерного спікання, термічної обробки та контроль якості готового виробу. Запропоновано режим термічної обробки після друку виробу. Наукова новизна. Встановлено закономірності анізотропії механічних властивостей залежно від напрямку виготовлення деталі методом адитивної технології. Практична значимість. Отримані результати використані на машинобудівному підприємстві для підвищення механічних і експлуатаційних властивостей сплаву для газотурбінного двигуна.

RU: Цель исследования − разработка технологии изготовления деталей ответственного назначения методом аддитивной технологии. Методика. Заготовки получены методами порошковой печати на 3D-принтере SLM−500. Результаты. Выбран и обоснован материал, из которого изготовлена деталь "крыльчатка", исходя из условий эксплуатации и назначения детали. Cплав 316L относится к классу стойких криогенных сталей и применяется, главным образом, в качестве материала для деталей, работающих в интервале температур от −100 °С до +350 °С и в условиях значительных напряжений. Исходя из типа производства, размеров и конфигурации детали предложен наиболее рациональный метод ее получения, а именно метод селективного лазерного спекания. Разработан технологический процесс изготовления детали типа «крыльчатка»: получение заготовки методом селективного лазерного спекания, термической обработки, и контроль качества готового изделия. Предложен режим термической обработки после печати изделия. Научная новизна. Установлены закономерности анизотропии механических свойств в зависимости от направления изготовления детали методом аддитивной технологии. Практическая значимость. Полученные результаты использованы на машиностроительном предприятии для повышения механических и эксплуатационных свойств сплава для газотурбинного двигателя.

EN: Purpose. Development of technology for manufacturing parts of responsible designation by the method of additive technology. Methodology. The billets were obtained by the methods of powder printing on the 3D printer SLM−500. Findings.The material from which the "impeller" part is made based on the conditions of operation and the purpose of the part is selected and substantiated. Spread 316L belongs to a class of corrosion-resistant cryogenic steels and is used mainly as a material of parts working in the temperature range from −100 °C to + 350 °C and in conditions of significant stresses. Based on the type of production, size and configuration of the parts, the most rational method for obtaining it, namely the method of selective laser sintering, was proposed. The technological process of manufacturing a part of the type "impeller" is developed: the receipt of the billet by the method of selective laser sintering, heat treatment, and quality control of the finished product. The thermal treatment mode is proposed after the product is printed. Originality. The regularities of anisotropy of mechanical properties depending on the direction of manufacturing the part by the method of the additive technology are established. Practical value. The obtained results were used at the machinebuilding enterprise to increase the mechanical and operational properties of the alloy for the gas turbine engine.