Actual Problems in Machine Building 2020 Vol. 7 No. 1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 7. № 1-2. 2020 Материаловедение в машиностроении __________________________________________________________________ 133 УДК 658.5.012.1 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА СПЛАВА 55Ni-17Cr-5Fe-3Mo ПРИ АДДИТИВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ * М.В. РАШКОВЕЦ 1 , аспирант А.А. НИКУЛИНА 1 , канд. техн. наук, доцент Р.В. МЕНДАГАЛИЕВ 2 , аспирант Н.Г. КИСЛОВ 2 , аспирант ( 1 НГТУ, г. Новосибирск, 2 СПбГМТУ, г. Санкт-Петербург ) Рашковец М.В. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: mrashkovets@mail.ru В работе рассмотрены механические свойства, структура и фазовый состав сплава, сформированного аддитивной технологией без применения термической обработки. Исследования тонкой структуры показали, что за счет высоких скоростей охлаждения формируется дендритная структура, характеризующаяся высокой плотностью дислокаций и наличием частиц. При испытаниях на растяжение было выявлено, что более высоким уровнем механических свойств обладает материал с продольным расположением слоев. Ключевые слова: структура, фазовый состав, механические свойства, жаропрочный никелевый сплав, аддитивные технологии Введение Жаропрочные сплавы на основе никеля широко используются для лопаток в авиационных и промышленных газотурбинных двигателях с рабочей температурой до 700 °С. Механические свойства никелевых жаропрочных сплавов напрямую зависят от конечной структуры и фазового состава, полученных в результате соответствующей термической обработки. В случае структурных составляющих большое значение имеет междендритное расстояние, которое является зоной формирования эвтектики γ/γ’ и выпадения первичных карбидов [1, 2]. В отношении фазового состава рассматриваемый сплав 55Ni-17Cr-5Fe-3Mo, как и другие жаропрочные никелевые сплавы упрочняется за счет выделения частиц γ’ фазы с базовым составом Ni 3 Al в матрице твердого раствора никеля. Режимы термической обработки влияют на объемную долю и форму упрочняющей γ’ фазы, эвтектики γ/γ’, ГПУ фаз, карбидов [3]. Применение аддитивных технологий позволяет формировать сложнопрофильные изделия не только снизив время, но и сократив потери исходного дорогостоящего материала в сравнении со стандартными производственными технологиями [4 - 6]. Точность форм конечного изделия контролируется исходной 3D моделью, по контуру которой слой за слоем создается готовая металлическая деталь. Аддитивный процесс характеризуется высокими скоростями охлаждения, приводящими сплав в неравновесное состояние, что можно сравнить с закалкой, являющейся первой стадией стандартной термической обработки жаропрочных никелевых сплавов. * Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-31-27001.