Дмитрий Валерьевич Масайло – к.т.н., заместитель заведующего лабораторией «Синтез новых материалов и конструкций»
Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
Dmitry V. Masaylo – Cand. Sci. (Eng.), Deputy Head of the Laboratory “Synthesis of new materials and structures”
29 Polytekhnicheskaya Str., St. Petersburg 195251, Russian Federation
Арсений Вячеславович Репнин – инженер лаборатории «Синтез новых материалов и конструкций»
Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
Arseniy V. Repnin – Engineer of the Laboratory “Synthesis of new materials and structures”
29 Polytekhnicheskaya Str., St. Petersburg 195251, Russian Federation
Анатолий Анатольевич Попович – д.т.н., профессор, директор Института машиностроения, материалов и транспорта
Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
Anatoly A. Popovich – Dr. Sci. (Eng.), Professor, Director of the Institute of Machinery, Materials, and Transport
29 Polytekhnicheskaya Str., St. Petersburg 195251, Russian Federation
Николай Геннадьевич Разумов – к.т.н., заведующий лабораторией «Синтез новых материалов и конструкций»
Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
Nikolai G. Razumov – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Laboratory “Synthesis of new materials and structures”
29 Polytekhnicheskaya Str., St. Petersburg 195251, Russian Federation
Алина Константиновна Мазеева – к.т.н., ведущий научный сотрудник лаборатории «Синтез новых материалов и конструкций»
Россия, 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29
Alina K. Mazeeva – Cand. Sci. (Eng.), Leading Researcher of the Laboratory “Synthesis of new materials and structures”
29 Polytekhnicheskaya Str., St. Petersburg 195251, Russian Federation
Метод нанесения металлической пасты имеет ряд преимуществ при изготовлении мультиматериалов по сравнению с другими видами аддитивных технологий. Ведутся исследования получения мультиматериалов данным методом, но их количество не так велико. В связи с этим перспективной задачей является расширение исследовательской базы изучения мультиматериалов, получаемых методом нанесения металлической пасты. Целью данной работы являлось исследование образцов мультиматериальной системы сталь 316L–CoCrFeMnNiW0,25 и сталь 316L–CrMoNbWV, полученных из металлической пасты. Проводились исследования формирования мультиматериальных образцов, а также анализ пористости, микроструктуры, фазового состава и твердости металлической пасты из стали 316L после спекания. В результате были сделаны следующие выводы: при формировании мультиматериальных образцов системы 316L–CoCrFeMnNiW0,25 нет необходимости формирования переходной зоны из смеси порошков стали 316L и CoCrFeMnNiW0,25 , так как в ней происходит сильное смешивание двух сплавов. В системе 316L–CrMoNbWV имеется необходимость формирования переходной зоны из смеси порошков, так как это снизит влияние неравномерной усадки. Режимы спекания для мультиматериальных образцов системы 316L–CoCrFeMnNiW0,25 должны быть изменены по сравнению с режимами для чистых сплавов – температура снижена на 30–45 °С по сравнению с режимами спекания стали 316L. Образец, полученный после спекания металлической пасты из стали 316L, имеет крупные и мелкие сферические поры. Для уменьшения количества подобного рода дефектов можно использовать дегазацию. Кроме того, снижение пористости может быть достигнуто за счет горячего изостатического прессования после спекания. После спекания металлической пасты из стали 316L микроструктура представляет собой очень крупные зерна аустенита с крайне небольшим количеством феррита, скапливающегося по границам зерен.
The Metal Paste Deposition (MPD) method offers several advantages in producing multi-materials compared to other additive technologies. While there have been studies conducted on multi-material production using this method, they are limited. Hence, a significant objective is to expand the research scope concerning multi-materials produced through the MPD method. This study aimed to examine samples of multi-material systems comprising 316L steel with CoCrFeMnNiW0.25 and 316L steel with CrMoNbWV obtained from metal paste. The investigation involved forming multi-material samples and analyzing the porosity, microstructure, phase composition, and hardness of the 316L steel metal paste after sintering. The findings lead to several conclusions: when forming multi-material samples of the 316L–CoCrFeMnNiW0.25 system, there is no necessity to create a transition zone using mixed 316L steel and CoCrFeMnNiW0.25 powders, as these alloys mix strongly within it. However, in the 316L–CrMoNbWV system, forming a transition zone of mixed powders is necessary to mitigate the effects of uneven shrinkage. Altering the sintering modes for multi-material samples of the 316L–CoCrFeMnNiW0.25 system is recommended; the temperature should be reduced by 30–45 °C compared to the sintering modes for 316L steel. After sintering the metal paste derived from 316L steel, the resulting sample exhibits large and small spherical pores. To minimize these defects, degassing can be employed. Additionally, reducing porosity can be achieved through hot isostatic pressing post-sintering. The microstructure following the sintering of the metal paste from 316L steel consists of coarse austenite grains with minimal ferrite accumulation at the grain interface.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.