Synthesis of a three-component aluminum-based alloy by selective laser melting

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 159 MATERIAL SCIENCE состава Al – 91 масс.%, Si – 8 масс. %, Mg – 1 масс. % в шаровой мельнице для формирования сплава в процессе селективного лазерного плавления был получен сферический порошок. Именно сферический порошок считают квалифицированным сырьем для процесса СЛП, поскольку эта форма частиц в процессе лазерного воздействия позволяет увеличить как плотность нанесения порошка, так и реологические характеристики. На рис. 7 изображена рентгеновская дифрактограмма с выполненной идентификацией фаз образца порошка, полученного перемешиванием в течение одного часа. Фазовый состав представлен двумя фазами: Al и Si. Объемная доля фазы алюминия составила 90 %, кремния – 10 %. Фаза магния не наблюдается в силу малой его объемной доли в исследуемых порошках. Выращивание образцов осуществлялось на установке селективного лазерного плавления ВАРИСКАФ100МВС. Механическое шлифование образцов показало, что образец, полученный на следующих режимах: постоянная мощность лазера – 80 Вт, скорость сканирования луча лазера – 300 мм/с, шаг сканирования 90 мкм, толщина слоя 25 мкм, имел самую высокую прочность. Образцы, полученные на постоянной мощности, при остальных неизменных параметрах режима показали лучшую прочность (рис. 8, а), чем образцы, полученные на импульсном режиме (рис. 8, б). В процессе шлифования они выкраРис. 7. Рентгеновская дифрактограмма с выполненной идентификацией фаз порошковой композиции Al-Si-Mg, полученной перемешиванием в течение 1 часа Fig. 7. X-ray diffraction pattern with the phase identifi cation of the Al-Si-Mg powder composition obtained by mixing for 1 hour шивались, анализ микроструктуры показал много нерасплавленного порошка. Поэтому далее принято решение проводить эксперименты только при постоянной мощности лазера. Легирование порошков в лаборатории значительно увеличит количество материалов, которые могут быть применены в СЛП. Особенно они облегчат разработку составов новых сплавов, способных использовать уникальную динамику затвердевания, обусловленную процессом плавления, а также увеличат производительность. Однако для получения деталей с однородной структурой и свойствами крайне важно подготовить сырье с контролируемым составом, что является сложной задачей при смешивании разнородных элементарных порошков. В этом исследовании для уменьшения склонности элементов порошка к сегрегации была оценена методика получения порошковой композиции путем механического перемешивания. В процессе перемешивания порошок мелкого размера смешивается с более крупным. Процесс механического смешивания предлагает интересный новый подход к получению более однородного порошкового исходного сырья, который в принципе может облегчить исследования конструкции сплава для применения в СЛП и облегчает разработку новых составов сплавов, имеющих уникальную структуру. Для получения деталей с однородной структурой и свойствами

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1