Канд. техн. наук, доцент кафедры «Материалы, технологии и конструирование машин» (МТиКМ).
614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29.
Cand. Sci. (Tech.), assistant prof. of the Department of materials, technologies and machine design.
614990, Perm, Komsomolskii pr., 29.
Докт. техн. наук, проф. кафедры МТиКМ.
614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29.
Dr. Sci (Tech.), professor of the Department of materials, technologies and machine design.
614990, Perm, Komsomolskii pr., 29.
Аспирант кафедры МТиКМ.
614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29.
Postgraduate student of the Department of materials, technologies and machine design.
614990, Perm, Komsomolskii pr., 29.
Аспирант кафедры МТиКМ.
614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29.
P.ostgraduate student of the Department of materials, technologies and machine design.
614990, Perm, Komsomolskii pr., 29.
Объектами исследования являлись порошок нержавеющий стали 12Х18Н10Т фракции 20–63 мкм и полученные на его основе методом селективного лазерного плавления (СЛП) экспериментальные образцы. Порошок получали распылением аргоном при температуре 1640 °С и давлении 27 бар. Структура частиц – дендритно-ячеистая, при этом с уменьшением их размера (<35 мкм) преобладает ячеистая структура, а дендритная практически исчезает. Характерный размер частиц – d50 = 37 мкм, d100 = 67 мкм. Дифференциальная кривая распределения близка к гауссову виду, а несимметричность связана с сателлитностью и присутствием в небольшом количестве частиц размером менее 20 мкм. Текучесть порошка составляла 3,27 г/с, а насыпная плотность – 4,41 г/см3. Плотность выращенных на установке «Concept Laser M2» при мощности лазера 180 Вт и скорости 700 мм/с образцов стали 12Х18Н10Т в среднем соответствовала 7,89 г/см3. Поскольку плотность компактной стали равна 7,95 г/см3, то полученный материал был достаточно высокоплотным. Микроструктура образца 12Х18Н10Т характеризовалась сплошностью, отсутствием пор и трещин и представляла собой твердый раствор аустенита. Средний размер областей когерентного рассеяния в объеме зерна составлял 19 нм. Наблюдаемые дугообразные границы раздела параллельных полукруглых треков обусловлены отводом тепла при кристаллизации в процессе СЛП. При этом удлиненные кристаллиты в треках ориентированы вовнутрь от дугообразной границы. Микротвердость образцов в поперечной плоскости шлифа выше микротвердости планарной плоскости. При этом микротвердость образцов, полученных из порошка методом СЛП, выше, чем у сплава стандартного компактного. Предел прочности и относительное удлинение составляют 651 МПа и 47 % соответственно. Повышение прочности обусловлено, вероятно, измельчением при СЛП структурных параметров. Поверхность изломов образцов характеризуется ярко выраженным вязким типом.
The objects of study were stainless steel powder 12Kh18N10T of the 20–63 μm fraction and experimental samples obtained on the basis of it by selective laser melting (SLM). The powder was obtained by spraying with argon at a temperature of 1640 °C and a pressure of 27 bar. The particles have the dendritic-cellular structure, with a decrease in their size (<35 μm), the cellular structure prevails, and the dendritic one almost disappears. The distinctive particle size is d50 = 37 μm, d100 = 67 μm. The differential distribution curve is close to the Gaussian form, and asymmetry is associated with satellite and the presence of a small number of particles less than 20 microns in size. The fluidity of the powder was 3,27 g/s, and the bulk density was 4,41 g/cm3. The density of the 12Kh18N10T steel samples grown at the Concept Laser M2 facility with a laser power of 180 W and a speed of 700 mm/s averaged 7,89 g/cm3. Since the density of compact steel is 7,95 g/cm3, the obtained material has enough high density. The microstructure of the 12Kh18N10T sample was described by continuity, the absence of pores and cracks. It was a solid solution of austenite. The average size of coherent scattering regions in the grain volume was 19 nm. The observed arcuate boundaries of parallel semicircular tracks are due to heat removal during crystallization through SLM. The elongated crystallites in the tracks are oriented inward from this boundary. The microhardness of the samples in the transverse plane of the thin section is higher than the microhardness of the planar plane. But the microhardness of the samples obtained from the powder by the SLM is higher than that of the standard compact alloy. Tensile strength and elongation are 651 MPa and 47 %, respectively. The increase in strength is probably due to the grinding of structural parameters in SLM. The fracture surface of the samples is characterized by a pronounced viscous type.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.