Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 49 MATERIAL SCIENCE для обеспечения оптимального плавления мате - риала и формирования слоя . Кроме того , определяющим фактором в про - цессе формирования структуры и свойств яв - ляется скорость процесса печати , которая на - прямую связана со скоростью кристаллизации материала . Результаты эксперимента показыва - ют , что при близкой мощности пучка (1200 Вт в режиме № 8 и 1260 Вт в дополнительном режи - ме ) увеличение скорости печати на 12 % приво - дит к увеличению предела прочности материала на 16 % и предела текучести на 40 % при со - хранении пластичности . Это позволяет сделать вывод , что в первую очередь при выборе режи - мов печати титанового сплава ВТ 6 необходимо обеспечить высокую скорость кристаллизации материала , а подбор параметров электронного пучка осуществлять таким образом , чтобы при заданной скорости печати электронный луч ста - бильно формировал ванну расплава и обеспечи - вал расплавление заданного объема подаваемого материала . Выводы Проведенные исследования позволили полу - чить необходимые сведения о влиянии тепловых параметров процесса проволочного электронно - лучевого аддитивного производства на процесс формирования изделий из титанового сплава ВТ 6. Анализ полученных экспериментальных данных позволил сделать следующие выводы . Ряд режимов , характеризующихся тепловло - жениями на уровне 400 Дж / мм , приводит к на - рушениям в процессе печати , обусловленным сильным перегревом материала . В результате это приводит к отклонению геометрических раз - меров образцов и ухудшению их механических характеристик . В то же время низкий уровень погонной энергии (128,5 Дж / мм ) не позволяет сформировать изделие , так как не обеспечивает расплавление проволоки и создание ванны рас - плава . Определяющим фактором в процессе фор - мирования структуры и свойств изделий из титанового сплава ВТ 6 является линейная ско - рость печати , напрямую связанная со скоростью кристаллизации . Так , при схожих параметрах электронного пучка увеличение скорости печати на 12 % позволяет повысить предел прочности на 16 %, а предел текучести на 40 % при сохра - нении пластичности материала . Параметры электронного пучка в данном случае играют второстепенную роль , так как должны обеспечивать стабильный процесс фор - мирования слоев материала за счет оптимально - го расплавления заданного объема подаваемой проволоки при высокой скорости печати . Список литературы 1 . Additive manufacturing (3D printing): a review of materials, methods, applications and challenges / T.D. Ngo, A. Kashani, G. Imbalzano, K.T.Q. Nguyen, D. Hui // Composites Part B: Engineering. – 2018. – Vol. 143. – P. 172–196. – DOI: 10.1016/j. compositesb.2018.02.012. 2. 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. 3. Scienti fi c, technological and economic issues in metal printing and their solutions / T. DebRoy, T. Mukherjee, J.O. Milewski, J.W. Elmer, B. Ribic, J.J. Blecher, W. Zhang // Nature Materials. – 2019. – Vol. 18, iss. 10. – P. 1026–1032. – DOI: 10.1038/s41563- 019-0408-2. 4. Additive manufacturing for aerospace fl ight applications / A.A. Shapiro, J.P. Borgonia, Q.N. Chen, R.P. Dillon, B. McEnerney, R. Polit-Casillas, L. Soloway // Journal of Spacecraft and Rockets. – 2016. – Vol. 53, iss. 5. – P. 952–959. – DOI: 10.2514/1.A33544. 5. Structural heredity of the aluminum alloy obtained by the additive method and modi fi ed under severe thermomechanical action on its fi nal structure and properties / T.A. Kalashnikova, A.V. Chumaevskii, V.E. Rubtsov, K.N. Kalashnikov, E.A. Kolubaev, A.A. Eliseev // Russian Physics Journal. – 2020. – Vol. 62, iss. 9. – P. 1565–1572. – DOI: 10.1007/s11182- 020-01877-z. 6. Mower T.M., Long M.J. Mechanical behavior of additive manufactured, powder-bed laser-fused materials // Materials Science and Engineering: A. – 2018. – Vol. 651. – P. 198–213. – DOI: 10.1016/j. msea.2015.10.068. 7. Processing of Al-Sc aluminum alloy using SLM technology / D. Koutny, D. Skulina, L. Pant ě lejev, D. Paloušek, B. Lenczowski, F. Palm, A. Nick // Procedia CIRP. – 2018. – Vol. 74. – P. 44–48. – DOI: 10.1016/j. procir.2018.08.027. 8. Cordova L., Campos M., Tinga T . Revealing the effects of powder reuse for selective laser melting