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

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 24 № 4 2022 160 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а б Рис. 8. Фотографии структур образцов, полученных методом СЛП из порошка после 1 часа механической активации, параметры режима: V = 300 мм/с, s = 90 мкм, h = 25 мкм: а – постоянная мощность P = 80 Вт; б –импульсный режим P = 100 Вт, m = 5000 Гц Fig. 8. Photos of the structures of samples obtained by the SLM method from powder after 1 hour of mechanical activation, mode parameters: V = 300 mm/s, s = 90 μm, h = 25 μm: a – constant power P = 80 W; б – pulse mode P = 100 W, m = 5000 Hz крайне важно подготовить сырье с контролируемым составом. Структура сплавов, полученных в процессе СЛП, отличается от структуры сплавов, образованных традиционными методами литья, с точки зрения размера зерна, морфологии роста и фазового образования из-за быстрых циклов нагрева и охлаждения. В результате экстремальных скоростей охлаждения обычно формируются более мелкие зерна (≪1 мкм) по сравнению с обычными методами затвердевания. Размеры зерен в деталях, образованных в процессе СЛП, можно контролировать путем изменения режимов процесса плавления, более высокая скорость сканирования и более низкая результирующая плотность энергии позволяют создавать более тонкие микроструктуры. Увеличение скорости сканирования обеспечивает большую степень охлаждения в ванне расплава, что приводит к более высокой скорости затвердевания и замедлению роста зерен. Результаты проведенных исследований показывают, что исходные порошки магния, кремния и алюминия однофазны. Возможно присутствие примесных фаз, доля которых не превышает 5 об. %. Механическое легирование порошковой композиции (Al – 91 масс. %, Si –8 масс. %, Mg – 1 масс. %) проведено посредством шаровой мельницы в течение одного часа в защитной среде аргона. Для смеси был взят порошок алюминия, кремния и магния размером 20…64 мкм. В порошковой композиции в процессе перемешивания образованы частицы сферической формы. В последние годы было тщательно исследовано получение деталей методом СЛП за счет изменения режимов процесса: мощности лазера, скорости лазерного сканирования, размера луча, шага сканирования лазером. Настоящее исследование проводилось с использованием параметров процесса, приближающихся к такому оптимальному режиму плавления предварительно легированного Al-Si-Mg с гранулометрическим составом частиц 20...64 мкм. Результаты поисковых экспериментов дали возможность увидеть, что образец, полученный на скорости 300 мм/с при механическом шлифовании, показал лучшую прочность. Описанное исследование обнаруживает возможность синтеза изделий из порошковой композиции алюминия, кремния и магния методом селективного

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1