ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 205 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Особенности строения градиентных слоев «сталь – Inconel – сталь», полученных методом прямого лазерного выращивания Светлана Долгова 1, a, Александр Маликов 2, b, Александр Голышев 2, c, Аэ лита Никулина 3, d, * 1 Новосибирский завод полупроводниковых приборов «Восток», ул. Дачная, 60, г. Новосибирск, 630082, Россия 2 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, ул. Институтская, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия 3 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия a https://orcid.org/0000-0003-3918-273X, svetlanadolgova99@gmail.com; b https://orcid.org/0000-0003-1268-8546, smalik707@yandex.ru; c https://orcid.org/0000-0002-4243-0602, alexgol@itam.nsc.ru; d https://orcid.org/0000-0001-9249-2273, a.nikulina@corp.nstu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 3 с. 205–220 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.3-205-220 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Никелевые сплавы используются для изготовления ответственных деталей во многих областях промышленности, таких как авиастроение, энергетическая, нефтехимическая отрасли, морская промышленность, благодаря сочетанию высоких показателей коррозионной ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.725 История статьи: Поступила: 13 июня 2025 Рецензирование: 27 июня 2025 Принята к печати: 22 июля 2025 Доступно онлайн: 15 сентября 2025 Ключевые слова: Аддитивные технологии Микроструктура Градиентные слои Фазовый состав Аустенитная сталь 316L Никелевый сплав Inconel 625 Финансирование Работа выполнена в рамках государственного задания Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН № 124021500015-1. Благодарности Эксперименты по прямому лазерному выращиванию выполнены на базе ЦКП «Механика» ИТПМ СО РАН. Структурные исследования выполнены в ЦКП ССМ НГТУ и НОЦ в области машиностроения НГТУ. АННОТАЦИЯ Введение. Традиционно наиболее распространенной технологией получения деталей из никелевых сплавов является литье с последующей термической обработкой для формирования необходимого фазового состава. Существенными недостатками материала в данном случае считаются сегрегация химических элементов, наличие крупных нежелательных включений фазы Лавеса и эвтектик, а также неравномерное распределение упрочняющих фаз по сечению заготовки. При этом многие сложнопрофильные детали собираются в единую комбинированную конструкцию с использованием сварки. Анализ особенностей упрочнения никелевых сплавов и изделий, которые изготавливают из них, показывает, что перспективным способом формирования таких заготовок являются аддитивные технологии. Структура и фазовый состав объемов материала, формируемых послойным нанесением, будет существенно отличаться от материалов, получаемых традиционными способами. В случае получения комбинированных конструкций аддитивными способами выявление закономерностей формирования структуры и фазового состава материалов становится еще более сложной задачей. Поэтому цель данной работы заключается в выявлении особенностей строения градиентных слоев «сталь – никелевый сплав – сталь», полученных методом прямого лазерного выращивания. В работе исследованы разнородные соединения, изготовленные с использованием установки «Наплавочно-сварочный комплекс на базе многокоординатной руки и волоконного лазера» в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН и c реализацией технологии прямого лазерного выращивания. Методы исследования. Для структурных исследований полученных слоев применялись световой микроскоп Carl Zeiss A1Z и растровый электронный микроскоп Carl Zeiss EVO 50 XVP с энергодисперсионной приставкой INCAX-Act. Фазовый состав образцов определяли на рентгеновском дифрактометре ARL X’TRA. Дюрометрические испытания проводили на твердомере по Виккерсу Wolpert Group 402 MVD. Результаты и обсуждение. Установлено, что максимальная высота массивов (до 7 мм) формируется при реализации режимов 1000 Вт, скорость сканирования 35 мм/с; 1500 Вт, скорость сканирования 15 мм/с; при этом в первом случае происходит минимальное перемешивание материалов на границе сплавления. Во всех композициях присутствуют дефекты в виде не расплавившихся частиц порошка, а также трещины в первых слоях стали. При наплавке Inconel 625 на сталь 316L в переходной зоне, где по химическому составу образуются сплавы на основе железа, последовательно реализуются режимы затвердевания FА (феррит – аустенит), AF (аустенит – феррит) и A (аустенит). При наплавке стали 316L на Inconel 625 в переходной зоне реализуется режим затвердевания с образованием только фазы аустенита. Уровень микротвердости для стали 316L составляет 230 ±15 HV, для Inconel 625 он равен 298 ± 20 HV. Для цитирования: Особенности строения градиентных слоев «сталь – Inconel – сталь», полученных методом прямого лазерного выращивания / С.В. Долгова, А.Г. Маликов, А.А. Голышев, А.А. Никулина // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 3. – С. 205–220. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.3-205-220. ______ *Адрес для переписки Никулина Аэлита Александровна, д.т.н., профессор Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: 8 (383) 346-11-71, e-mail: a.nikulina@corp.nstu.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1