Structural and mechanical properties of stainless steel formed under conditions of layer-by-layer fusion of a wire by an electron beam

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 4 2021 119 MATERIAL SCIENCE Рис . 9. Изотермическое сечение при температу - ре 900 ° С тройной системы Fe-Cr-Ni [25] Fig. 9 . Isothermal section at 900 °C of the Fe-Cr-Ni triple system [25] процессов при послойном образовании слитка методом электронно - лучевой наплавки проис - ходит образование двух твердых растворов на основе γ -Fe- фазы с близкими значениями пара - метров решеток , которые можно условно пред - ставить как γ 1 -(Fe, Ni, Cr) и γ 2 –(Fe, Ni, Cr) фазы . Для твердого раствора γ 1 -(Fe, Ni, Cr) параметр решетки а = 0,3592  0,0002 нм и для γ 2 -(Fe, Ni, Cr) фазы а = 0,3582  0,0002 нм . Результаты измерения микротвердости от - дельных фаз полученных образцов в продоль - ном и поперечном сечении показали , что при вдавливании индентора в области с большим со - держанием  -Fe- фазы приводит к образованию меньшего по размерам отпечатка . Это свиде - тельствует о более высокой твердости 122 HV в этих областях , чем в областях с аустенитной ма - трицой 100 HV ( рис . 10, 11). Полученные данные свидетельствуют о том что  -Fe- фаза является более твердой , чем аустенитная фаза на основе  -Fe. При изготовлении деталей и конструкций с повышенной прочностью наличие  -Fe будет оказывать отрицательное влияние на долговеч - ность при длительных статических нагрузках и вызывать повышенную концентрацию напря - жений , способствующую образованию трещин . Для увеличения долговечности изделий необ - ходимо путем предварительной термомехани - ческой обработки заготовки либо последующей упрочняющей термической обработки умень - шить отрицательное влияние  -Fe возможно . На диаграмме ( рис . 11) не наблюдается замет - ного изменения твердости по высоте от подложки к верхнему наплавленному слою как в продоль - ном , так и поперечном сечении . Среднее значение твердости в продольном ( XOZ ) сечении составляет 187 ± 7 HV, в поперечном ( YOZ ) – 200 ± 9 HV. Среднее значение величины упругого после - действия по результатам наноиндентирования составляет 7,24 ± 0,63 %. Заключение Установлено , что напечатанные на разрабо - танной установке электронно - лучевой трехмер - ной печати образцы из нержавеющей стали мар - ки AISI 308LSi не содержат макродефектов во всем объеме образца . Присутствуют небольшие микродефекты в виде остаточных газовых пор , Рис . 10. Микрофотографии с указаниями численных значений микротвердости в однофазной области с  -Fe ( а ) и двухфазной области с (  +  )Fe ( б ) Fig. 10. Microhardness in the zone of  - Fe ( a ) and the zone of (  +  ) Fe ( б ) а б