Study of the Effect of Selective Laser Melting Parameters on the Structure and Physico-Mechanical Properties of a Blank Made of Stainless Chromium-Nickel Steel
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-4-33-41Keywords:
acoustic control, microstructure, porosity, stainless chromium-nickel steels, selective laser melting, additive technologiesAbstract
Currently, there are a number of additive technologies that are used in various industries (laser fusion of powder materials, electron beam melting, etc.). The formation of metal structures and products by methods of additive technologies occurs by adding a new layer of material and its further melting (sintering), ensuring the adhesion of each subsequent layer with the previous one in accordance with digital model data. The advantages of using and developing additive technologies include the possibility of using a wide range of materials, obtaining finished products with complex geometries, restoring and repairing damaged structures, as well as the possibility of applying protective and anticorrosive coatings. Metal powder materials with specified physical and mechanical properties are of crucial importance in additive manufacturing. The main requirements for such powders include requirements for their shape and size. The preferred particle shape is spherical, as it provides a more compact installation in a given volume and the necessary fluidity of the material, which is due to the low resistance in the supply systems of powder materials in 3D printers. The aim of the work is to study the influence of the parameters of the SLM printing process on the structure and mechanical properties of products made of 12Cr18Ni10Ti alloy. Samples obtained by selective laser melting were subjected to pycnometric and metallographic analysis. Based on the obtained microstructure images, a digital porosity analysis of the work piece under study was performed in the Thixomet Pro software package. The microhardness and acoustic characteristics were also measured over the entire section of the work piece under study. It was revealed that with an increase in the distance from the substrate (0...112 mm) in the transverse and longitudinal sections, the tendency remains to decrease the density values and increase the volume fraction of pores. It is shown that the acoustic parameter Dc can be used to control changes in the physical and mechanical properties of stainless chromium-nickel steel blanks obtained by selective laser melting.References
Khlybov A.A., Pichkov S.N., Shishulin D.N. (2019) Developing an Acoustic Method for Determining the Degree of Hydrogenation in Structures Made of Titanium Alloys.Russian Journal of Nondestructive Testing, vol. 55, no. 4, pp. 255-261. DOI: 10.1134/S1061830919040090
Отработка эффективного режима сплавления металлопорошковой композиции ПР-12Х18Н10Т / А. Б. Мазалов, Д. Е. Силютин, Л. С. Зеленина, Е. П. Ендальцев // Воронежский научно-технический вестник. 2022. Т. 4, № 4 (38). С. 21-28.
Структура и механические свойства аустенитной нержавеющей стали, полученной методом селективного лазерного плавления // В. И. Зельдович, И. В. Хомская, Н. Ю. Фролова, А. Э. Хейфец, Д. Н. Абдуллина, Е. А. Петухов, Е. Б. Смирнов, Е. В. Шорохов, А. И. Клёнов, А. А. Пильщиков // Физика металлов и металловедение. 2021. T. 122, № 5. С. 527-534.
Структура и свойства коррозионностойкой стали, полученной селективным лазерным плавлением / А. А. Сметкин, С. А. Оглезнева, К. В. Калинин, Э. Ф. Ханипов // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2019. № 1. С. 91-97.
Исследование микроструктуры и свойств коррозионностойкой стали системы Fe-Cr-Ni, полученной методом селективного лазерного сплавления / И. А. Богачев, Е. А. Сульянова, Д. И. Сухов, П. Б. Мазалов // Труды ВИАМ. Жаропрочные сплавы и стали. 2019. № 3 (75). С. 3-13.
Формирование структуры и свойств стали 04Х18Н9 при аддитивном производстве заготовок / Ю. Д. Щицын, С. А. Терентьев, С. Д. Неулыбин, А. О. Артемов, Д. С. Белинин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2018. Т. 20, № 3. С. 55-62.
Современные проблемы моделирования теплопереноса в технологических процессах селективного лазерного спекания и сплавления / С. И. Жаворонок, А. С. Курбатов, Л. Н. Рабинский, Ю. О. Соляев // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57, № 6. С. 919-952.
Ильиных А. В. Механические свойства стали 12Х18Н10Т, полученной методом селективного лазерного сплавления // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 55. С. 103-109.
Определение геометрической точности и шероховатости поверхности малогабаритных деталей круглого и квадратного сечения, получаемых в зависимости от расположения в рабочем пространстве принтера по технологии селективного лазерного плавления из стали марки 12Х18Н10Т / И. В. Горбатов, Ю. А. Орлов, В. А. Антюфеев, Т. В. Тельгерекова, Н. Ю. Орлова // Вестник Концерна ВКО "Алмаз - Антей". 2019. № 1 (28). С. 59-67.
Дектярев А. В., Морозов В. Н., Яфасов А. Я. Аддитивные технологии в судостроении: тенденции и правовое регулирование // Морские интеллектуальные технологии. 2019. № 4-4 (46). С. 38-49.
Карпенко Н. Р., Попов И. С. Аддитивные технологии как прогрессивный метод современного производства // Наука молодых - будущее России. 2018. Т. 6. С. 58-64.
Особенности материалов и технологий аддитивного производства изделий / А. Н. Кубанова, А. Н. Сергеев, Н. М. Добровольский, А. Е. Гвоздев, П. Н. Медведев, Д. В. Малий // Чебышевcкий сборник. 2019. Т. 20, вып. 3. С. 453-477.
Григорьянц А. Г., Лутченко А. В. Современные проблемы развития аддитивных технологий в машиностроении // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2022. № 8 (134). С. 27-30.
Какорин Д. Д., Лаврентьев А. Ю. Способы послойного синтеза металлических изделий // Вестник Тверского государственного технического университета. Серия: Технические науки. 2021. № 3 (11). С. 24-33.
Киричек А. В. Аддитивно-субтрактивные технологии - эффективный переход к инновационному производству / А. В. Киричек, О. Н. Федонин, Д. Л. Соловьев, А. А. Жирков, А. В. Хандожко, Е. В. Смоленцев // Вестник Брянского государственного технического университета. 2019. № 8. С. 4-10.
Передовые технологии аддитивного производства металлических изделий / А. А. Осколков, Е. В. Матвеев, И. И. Безукладников, Д. Н. Трушников, Е. Л. Кротова // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2018. Т. 20, № 3. С. 90-104.
Финогеев Д. Ю., Решетникова О. П. Аддитивные технологии в современном производстве деталей точного машиностроения // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2020. № 3 (86). С. 63-71.
Рихарев М. Цифровая аддитивная линейка // Аддитивные технологии. 2020. № 3. С. 18-26.
Оганесян О. В., Бурлаченков О. В. Современные технологии, используемые на стадии производства, применительно к различным фазам жизненного цикла изделий и деталей машин // Транспортное машиностроение. 2023. № 03. С. 21-29. DOI: 10.30987/2782-5957-2023-3-21-29
Kabaldin Y., Shatagin D., Ryabov D., Solovyov A., Kurkin A. (2023) Microstructure, Phase Composition, and Mechanical Properties of a Layered Bimetallic Composite ER70S-6 - ER309LSI Obtained by the WAAM Method. Metals, 2023, no. 13, p. 851.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Александр Анатольевич Хлыбов, Дмитрий Александрович Рябов, Александр Александрович Соловьев, Анна Алексеевна Шуянова, Александр Владимирович Лукоянов
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
