Optimization of selective laser melting modes of powder composition of the AlSiMg system

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 1 2024 25 TECHNOLOGY Образцы размером 10×10×2 мм изготовлены на 3D-принтере ВАРИСКАФ-100МВС, который оснащен иттербиевым волоконным лазером мощностью 100 Вт. В качестве первого изменяемого фактора СЛП была выбрана скорость сканирования (V) 225, 250, 275, 300 мм/с, второго – шаг сканирования (S) 0,09, 0,08, 0,07 мм. Мощность непрерывного лазерного излучения (P) составляла 90 Вт, толщина слоя порошка (h) – 0,025 мм, в качестве защитной среды использовался аргон, температура рабочего стола в начале цикла СЛП составляла +25 °С. Затем образцы были подвергнуты шлифованию и полированию на алмазных пастах со снятием верхнего слоя около 400 мкм. Пористость определялась как средняя по девяти оптическим изображениям поверхности шлифа. Отжиг образцов осуществлялся при температуре 400 °С в течение 5 ч. Испытание микротвердости полированных образцов проводили на установке модели Duramin 5 с приложенной нагрузкой 50 г и временем выдержки 10 с. Для достижения средних показаний был выбран режим измерения по 10 точкам в продольном и поперечном сечениях. Исследования структурно-фазового состояния образца выполнены на просвечивающем электронном микроскопе JEOL JEM-2100. Результаты и обсуждения Порошки с размером частиц 20–64 мкм были соединены в весовой пропорции Al – 91 масс.%, Si – 8 масс.%, Mg – 1 масс.%, а затем подвержены перемешиванию в шаровой мельнице в течение одного часа в защитной среде аргона для предотвращения формирования оксидов и нежелательного влияния кислорода на структуру и фазовый состав получаемого порошка [20]. Поисковые эксперименты показали, что время механического легирования, равное 40 и 50 мин, недостаточно для получения околосферической формы. Поэтому все дальнейшие исследования проведены с порошковой композицией, подвергнутой часовой активации. Ниже приводится краткое описание результатов при работе с рентгеновскими дифрактограммами образцов порошка AlSiMg, который был получен механическим перемешиванием в шаровой мельнице, работающей по принципу «пьяная бочка», в течение одного часа. Рентгеновская дифракция показывает идентификацию фаз алюминия, кремния и магния (рис. 2). Установлен фазовый состав алюминия – 91 %, кремния – 8 % и магния – 1 %. Растровые электронные изображения перемешанного порошка алюминия, кремния и магния приведены на рис. 3. Порошковая комРис. 2. Рентгеновская дифрактограмма образца порошка AlSiMg, полученного перемешиванием в течение одного часа Fig. 2. X-ray diff raction pattern of a specimen of AlSiMg powder obtained by stirring for 1 hour

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1