Микроструктура и механические свойства никелевого сплава Inconel 718, изготовленного с помощью селективного лазерного плавления

К.Ш. Мухтарова ORCID logo , Р.В. Шахов, Ш.Х. Мухтаров ORCID logo , В.В. Смирнов, В.М. Имаев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 21 октября 2019; Исправлена: 28 октября 2019; Принята: 28 октября 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: К.Ш. Мухтарова, Р.В. Шахов, Ш.Х. Мухтаров, В.В. Смирнов, В.М. Имаев. Микроструктура и механические свойства никелевого сплава Inconel 718, изготовленного с помощью селективного лазерного плавления. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4. С.480-484
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-480-484

Аннотация

Микроструктура сплава Inconel 718, изготовленного методом СЛП и подвергнутого стандартной термической обработкеРабота посвящена исследованию микроструктуры и механических свойств никелевого сплава Inconel 718, изготовленного с помощью селективного лазерного плавления (СЛП). Множественные циклы быстрого нагрева и охлаждения во время СЛП приводят к образованию сложной микрогетерогенной структуры. Микроструктура сплава, изготовленного с помощью СЛП, состоит из вытянутых γ зерен с поперечным размером 10-100 мкм и длиной 50-300 мкм, которые, в свою очередь, состоят из столбчатых и равноосных субзерен. По границам субзерен обнаружены дисперсные выделения стабильных и метастабильных частиц δ-Ni3Nb и γ"-Ni3Nb фазы, карбиды и, возможно, оксиды. Стандартная термическая обработка сплава, изготовленного с помощью СЛП, приводит к частичному растворению δ фазы и метастабильной γ" фазы при обработке на твердый раствор и выделению дисперсной метастабильной γ" фазы при старении. Микроструктурный анализ, выполненный с помощью дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSD анализ), показал, что размер и вытянутая форма γ зерен после термической обработки практически не меняются, размер субзерен немного возрастает, при этом уменьшается доля малоугловых границ дислокационного происхождения (границ субзерен), а доля высокоугловых границ зерен увеличивается. Механические испытания на растяжение были проведены при Т=20-700°С на образцах сплава, подвергнутых стандартной термической обработке. Ось растяжения совпадала с направлением укладки слоев при СЛП. Испытания показали, что сплав по своим свойствам превосходит требования сертификата AMS 5662 для сплава Inconel 718 в состоянии горячекованого прутка после стандартной термической обработки.

Ссылки (20)

1. T. DebRoy, H. L. Wei, J. S. Zuback, T. Mukherjee, J. W. Elmer, J. O. Milewski, A. M. Beese, A. Wilson-Heid, A. De, W. Zhang. Progr. Mater. Sci. 92, 112 (2018). Crossref
2. J. P. Oliveira, T. G. Santos, R. M. Miranda. Progr. Mater. Sci. 107, 100590 (2020). Crossref
3. T. Raza, J. Andersson, L.-E. Svensson. Proc. Manufact. 25, 450 (2018). Crossref
4. X. Gong, X. Wang, V. Cole, Z. Jones, K. Cooper, K. Chou. In: Proceedings of the ASME 2015 International Manufacturing Science and Engineering Conference. Charlotte, North Carolina, USA (2015) p. 1.
5. DMLS. Direct Metal Laser Sintering https://www.crpmeccanica.com/dmls-direct-metal-laser-sintering.
6. C. Körner. International Materials Reviews. 61 (5), 361 (2016). Crossref
7. W. M. Tucho, P. Cuvillier, A. Sjolyst-Kverneland, V. Hansen. Mater. Sci. Eng. A. 689, 220 (2017). Crossref
8. Y.-L. Kuo, K. Kakehi. Metals. 7, 367 (2017). Crossref
9. L. E. Murr, E. Martinez, K. N. Amato, S. M. Gaytan, J. Hernandez, D. A. Ramirez, P. W. Shindo, F. Medina, R. B. Wicker. J. Mater. Res. Technol. 1, 42 (2012). Crossref
10. X. Wang, K. Chou. Inter. J. Adv. Manuf. Technol. 100, 2147 (2019). Crossref
11. R. Konečná, L. Kunz, G. Nicoletto, A. Bača. Frattura ed Integrità Strutturale. 35, 31 (2016). Crossref
12. C. A. Wade, G. Bertali, T. Withaar, D. Foord, B. Freitag, G. Burke. In: The 16th European Microscopy Congress, Lyon, France (2016) p. 223. Crossref
13. Y. Lu, S. Wu, Y. Gan, T. Huang, C. Yang, L. Junjie, J. Lin. Optics & Laser Technol. 75, 197 (2015). Crossref
14. M. C. Karia, M. A. Popat, K. B. Sangani. AIP Conference Proceedings. 1859, 020013 (2017). Crossref
15. T. Trosch, J. Strößner, R. Völkl, U. Glatzel. Mater Letters. 164, 428 (2016). Crossref
16. T. Bauer, K. Dawson, A. B. Spierings, K. Wegener. In: Proceedings of the 26th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. Austin, TX, USA (2015) p. 813. Crossref
17. C. Y. Yap, C. K. Chua, Z. L. Dong, Z. H. Liu, D. Q. Zhang, L. E. Loh, S. L. Sing. Appl. Phys. Reviews. 2, 041101 (2015). Crossref
18. A. A. Popovich, V. Sh. Sufiiarov, I. A. Polozov, E. V. Borisov. Key Eng. Mater. 651 - 653, 665 (2015). Crossref
19. S. Raghavan, B. Zhang, P. Wang, C.-N. Sun, M. L. S. Nai, T. Li. Mater. Manufact. Proc. 32 (14), 1588 (2017). Crossref
20. C. T. Sims, N. S. Stoloff, W. C. Hagel. Superalloys II. New York, John Wiley & Sons (1987) 615 p.

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук - AAAA-A17-117041310215-4