OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 1 2023 111 MATERIAL SCIENCE ются достаточно дорогостоящими материалами. Следовательно, разработка методов повышения ресурсоэффективности при производстве изделий из этих материалов является важной научно-технической задачей. В этом направлении технологии аддитивного производства могут предоставить различные варианты по решению задачи сокращения затрат на материалы путем значительного сокращения припусков под окончательную размерную механическую обработку заготовок [2]. В то же время одной из главных проблем аддитивного производства изделий из меди и ее сплавов является окисление межслойных границ, из-за чего существенно ухудшаются физико-механические свойства напечатанных изделий. В связи с этим трехмерную печать следует проводить в условиях действия защитных газов или в вакууме [3]. Важным преимуществом современных аддитивных технологий является возможность управления режимами печати, что позволяет варьировать условия плавления материала в широком температурном диапазоне. Это особенно важно при изготовлении изделий с пространственно-сложной формой и неоднородной толщиной стенок, так как толщина и высота стенки, а также совокупный объем напечатанного материала существенно влияют на условия теплоотвода [4] и соответственно формирование ванны расплава. Проволочная технология электронно-лучевого аддитивного производства осуществляется в вакууме с применением в качестве филамента тонкой проволоки. Такой вид филамента является менее дорогостоящим по сравнению с порошком, что делает эту технологию менее затратной. Кроме того, данная технология позволяет использовать несколько проволок для подачи их в зону печати в различном соотношении. В результате появляется возможность печати новых сплавов с разными легирующими элементами, а также сплавов и композитов из разнородных материалов [5–8]. Технология электронно- лучевого аддитивного производства (ЭЛАП, от англ. Wire-feed electron-beam additive manufacturing, EBAM) активно используется для получения изделий из никелевых жаропрочных сплавов [9–12], интерметаллидных соединений, таких как TiAl [13–15], магнитомягких материалов на ос нове железа [16], алюминиевых сплавов [17, 18], магниевых сплавов [19], а также бронз [20, 21]. В отечественной промышленности наиболее распространенной является кремниевая бронза марки БрКМц 3-1. Она используется в деталях химической промышленности, в авиационной технике, автомобиле- и судостроении. В то же время за рубежом выпускается ее аналог, содержащий ~7 вес.% Al и ~2 вес.% Si. Такой сплав обладает более высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с БрКМц 3-1. Следовательно, получение аналогов данного сплава является актуальной задачей. Для её решения можно воспользоваться мультипроволочной технологией электронно-лучевого аддитивного производства, которая реализуется путем добавления в ванну расплава двух и более проволок. В контексте получения сплавов системы Cu-Al-Si можно воспользоваться алюминиевым филаментом и добавлять его в процессе печати бронзы в соотношении 10:1, что должно обеспечит ь требуемый состав сплава. Ранее технология электронно-лучевого аддитивного производства успешно применялась для получения образцов из сплава БрКМц 3-1 [22] и сплава системы CuAl-Si-Mn [23]. Однако в известных на сегодняшний день работах эксплуатационные свойства этого сплава, изготовленного с применением аддитивных технологий, исследованы не в полной мере. Остаются неизученными также свойства сплавов, напечатанных на основе кремниевой бронзы с добавлением алюминиевого филамента. Цель работы состоит в исследовании структурно-фазового состояния, механических и эксплуатационных свойств образцов бронзы БрКМц 3-1, напечатанных с применением технологии электронно-лучевого аддитивного производства. Методика исследований Для проведения экспериментальных исследований методом электронно-лучевого аддитивного производства были изготовлены образцы в виде тонк их стенок (рис. 1). Первая часть образцов была изготовлена из проволоки БрКМц 3-1 (C65500) с разной величиной тепловложения: режим 1 – 0,19 кДж/мм, режим 2 – 0,25 кДж/мм, режим 3 – 0,31 кДж/мм. Часть из этих образцов с наиболее крупнозерни-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1