The influence of technological parameters of the laser engineered net shaping process on the quality of the formed object from titanium alloy VT23

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 194 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Поскольку дифракционные пики αˊ-мартенсита совпадают с пиками α-фазы, то однозначно определить его наличие в структуре по дифрактограмме не представляется возможным. Установлено, что доля β-фазы составляет около 30 %. Выводы 1. Проведено определение интервалов технологических параметров процесса прямого лазерного выращивания сплава ВТ23, позволяющих синтезировать объект без трещин, с минимальным уровнем пористости и шероховатости поверхности, а также с заданным уровнем коэффициента проплавления: мощность лазера Р = 700…1100 Вт; скорость сканирования v = 800…1000 мм/мин; расстояние между треками составляет 0,5…0,7 ширины валика. 2. С помощью оптической металлографии выявлено, что после всех экспериментальных режимов ПЛВ-структура титанового сплава имеет вид «корзиночное плетение» с дисперсными выделениями α- и β-фаз игольчатой формы. 3. По результатам рентгенофазового анализа установлено, что сплав ВТ23 независимо от режима выращивания состоит на 70 % из α-фазы и на 30 % из β-фазы. 4. Дюрометрический анализ показал, что увеличение мощности лазера приводит к росту микротвердости единичных треков: для скорости сканирования 800 мм/мин увеличение мощности от 700 до 1300 Вт приводит к повышению твердости от 390 до 500 HV. При этом увеличение мощности практически не влияет на твердость монослоев и объемных образцов, сохраняя ее в среднем на уровне 460 HV. Список литературы 1. Металловедение титана и его сплавов / С.П. Белов, М.Я. Брун, С.Г. Глазунов, Б.А. Колачев; под общ. ред. С.Г. Глазунова и Б.А. Колачева. – М.: Металлургия, 1992. – 352 с. 2. A review on additive manufacturing of titanium alloys for aerospace applications: Directed energy deposition and beyond Ti-6Al-4V / Z. Liu, B. He, T. Lyu, Y. Zou // Jom. – 2021. – Vol. 73. – P. 1804–1818. – DOI: 10.1007/s11837-021-04670-6. 3. A fatigue life posterior analysis approach for laser-directed energy deposition Ti-6Al-4V alloy based on pore-induced failures by kernel ridge / L. Dang, X. He, D. Tang, B. Wu, Y. Li // Engineering Fracture Mechanics. – 2023. – Vol. 289. – P. 109433. – DOI: 10.1016/j. engfracmech.2023.109433. 4. Ронжин Д.А., Григорьянц А.Г., Холопов А.А. Влияние технологических параметров на структуру металла изделий, полученных методом прямого лазерного выращивания из титанового порошка ВТ6 // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2022. – № 9 (750). – С. 30–42. 5. Ravi G.A., Qiu C., Attallah M.M. Microstructural control in a Ti-based alloy by changing laser processing mode and power during direct laser deposition // Materials Letters. – 2016. – Vol. 179. – P. 104–108. – DOI: 10.1016/j.matlet.2016.05.038. 6. Mahamood R.M., Akinlabi E.T. Laser power and powder fl ow rate infl uence on the metallurgy and microhardness of laser metal deposited titanium alloy // Materials Today: Proceedings. – 2017. – Vol. 4 (2). – P. 3678–3684. 7. Разработка режима прямого лазерного выращивания титанового сплава ВТ23 / Д.Э. Сафарова, М.Е. Луговой, Ю.Ю. Понкратова, К.О. Базалеева // VIII Всероссийская конференция по наноматериалам «НАНО 2023»: сборник материалов. – М.: ИМЕТ РАН, 2023. – С. 242–243. 8. Laser cladding as repair technology for Ti– 6Al–4V alloy: Infl uence of building strategy on microstructure and hardness / H. Paydas, A. Mertens, R. Carrus, J. Lecomte-Beckers, J.T. Tchuindjang // Materials & Design. – 2015. – Vol. 85. – P. 497–510. – DOI: 10.1016/j.matdes.2015.07.035. 9. Infl uence of process parameters on the mechanical properties of laser deposited Ti-6Al-4V alloy. Taguchi and response surface model approach / O.S. Fatoba, E.T. Akinlabi, S.A. Akinlabi, M.F. Erinosho // Materials Today: Proceedings. – 2018. – Vol. 5 (9). – P. 19181– 19190. – DOI: 10.1016/j.matpr.2018.06.273. 10. Direct laser cladding of layer-band-free ultrafi ne Ti6Al4V alloy / L. Song, H. Xiao, J. Ye, S. Li // Surface and Coatings Technology. – 2016. – Vol. 307. – P. 761– 771. – DOI: 10.1016/j.surfcoat.2016.10.007. 11. Sinter formation during directed energy deposition of titanium alloy powders / L. Sinclair, S.J. Clark, Y. Chen, S.Marussi, S. Shah, O.V.Magdysyuk, P.D. Lee // International Journal of Machine Tools and Manufacture. – 2022. – Vol. 176. – P. 103887. – DOI: 10.1016/j. ijmachtools.2022.103887. 12. TC17 titanium alloy laser melting deposition repair process and properties / Q. Liu, Y. Wang, H. Zheng, K. Tang, H. Li, S. Gong // Optics & Laser Technology. – 2016. – Vol. 82. – P. 1–9. – DOI: 10.1016/j.optlastec.2016.02.013. 13. Grain morphology evolution behavior of titanium alloy components during laser melting deposition additive manufacturing / T. Wang, Y.Y. Zhu,

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1