Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 4 2018 68 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ текучести – около 850 МПа и предельная проч- ность на разрыв – около 950 МПа). Таким образом, результаты настоящей ра- боты демонстрируют, что при формирова- нии образцов из титанового сплава Ti-6Al-4V электронно-лучевой проволочной аддитивной технологией образуются многомасштабные структуры с высокими механическими свой- ствами. Такие многомасштабные структуры возникают в результате сложной комбинации условий нагрева/плавления и затвердевания, а также фазовых превращений в титановом сплаве. Выводы Исследована эволюция микроструктур об- разцов сплава Ti-6Al-4V, изготовленных послой- ным выращиванием посредством электронно- лучевой проволочной аддитивной технологии. На основе полученных в работе результатов можно сделать следующие выводы. 1. Исследованные образцы имеют гетероген- ную микроструктуру, которая включает в себя помимо формирующихся в процессе эпитакси- ального роста столбчатых предшествовавших β-зерен со средним размером не выше 1,5 мм систему ортогональных пластин мартенситной α  -фазы. При этом по направлению в верши- не построенного образца уменьшается толщи- на пластин α  -фазы и количество остаточной β-фазы (от 4 мкм и 10 об.% для нижнего слоя до 2 мкм и 5 об.% – для верхнего). 2. Обнаружен эффект повышения значений твердости по Виккерсу с ростом высоты наплав- ленных слоев до значений порядка 3,5 ГПа. Хо- рошее согласие с соотношением Холла–Петча показывает, что эффект повышения твердости в направлении послойного выращивания реали- зуется в основном за счет градиентной микро- структуры, формирующейся вследствие слож- ной термической истории. Список литературы 1. Banerjee D., Williams J.C. Perspectives on titanium science and technology // Acta Materialia. – 2013. – Vol. 61, iss. 3. – P. 844–879. – doi: 10.1016/J. ACTAMAT.2012.10.043. 2. Singh S., Ramakrishna S., Singh R. Material issues in additive manufacturing: a review // Journal of Manufacturing Processes. – 2017. – Vol. 25. – P. 185– 200. – doi: 10.1016/j.jmapro.2016.11.006. 3. Conrad H. Effect of interstitial solutes on the strength and ductility of titanium // Progress in Materials Science. – 1981. – Vol. 26, iss. 2–4. – P. 123–403. – doi: 10.1016/0079-6425(81)90001-3. 4. Fuchs J., Schneider C., Enzinger N. Wire-based additive manufacturing using an electron beam as heat source // Welding in the World. – 2018. – Vol. 62, iss. 2. – P. 267–275. – doi: 10.1007/s40194-017-0537-7. 5. Additive manufacturing of metallic components – Process, structure and properties / T. DebRoy, H.L. Wei, J.S. Zuback, T. Mukherjee, J.W. Elmer, J.O. Milewski, A.M. Beese,A. Wilson-Heid,A. De, W. Zhang // Progress in Materials Science. – 2018. – Vol. 92. – P. 112–224. – doi: 10.1016/j.pmatsci.2017.10.001. 6. The origin of microstructural diversity, texture, and mechanical properties in electron beam melted Ti- 6Al-4V / S.S. Al-Bermani, M.L. Blackmore, W. Zhang, I. Todd // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2010. – Vol. 41, iss. 13. – P. 3422–3434. – doi: 10.1007/ s11661-010-0397-x. 7. Microstructure evolution during surface alloying of ductile iron and austempered ductile iron by electron beam melting / A. Gulzar, J.I. Akhter, M. Ahmad, G. Ali, M. Mahmood, M. Ajmal // Applied Surface Science. – 2009. –Vol. 255, iss. 20. – P. 8527–8532. – doi: 10.1016/J. APSUSC.2009.06.011. 8. Microstructures and mechanical properties of electron beam-rapid manufactured Ti–6Al–4V biomedical prototypes compared to wrought Ti– 6Al–4V L.E. Murr, E.V. Esquivel, S.A. Quinones, S.M. Gaytan, M.I. Lopez, E.Y. Martinez, F. Medina, D.H. Hernandez, E. Martinez, J.L. Martinez, S.W. Stafford, D.K. Brown, T. Hoppe, W. Meyers, U. Lindhe, R.B. Wicker // Materials Characterization. – 2009. – Vol. 60, iss. 2. – P. 96–105. – doi: 10.1016/J. MATCHAR.2008.07.006. 9. Hrabe N., Quinn T. Effects of processing on microstructure and mechanical properties of a titanium alloy (Ti–6Al–4V) fabricated using electron beam melting (EBM), part 1: Distance from build plate and part size // Materials Science and Engineering A. – 2013. – Vol. 573. – P. 264–270. – doi: 10.1016/J. MSEA.2013.02.064. 10. Anisotropy and heterogeneity of microstructure and mechanical properties in metal additive manufacturing: a critical review / Y. Kok, X.P. Tan, P. Wang, M.L.S. Nai, N.H. Loh, E. Liu, S.B. Tor //