Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 3 2020 72 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис . 2 . Микроструктура выращенного образца из сплава Inconel 718 : а – общий вид слоя ; б – основная зона слоя ; в – переходная зона Fig. 2 . Microstructure of as-deposited sample from Inconel 718 alloy: а – the general view of layer; б – the area of dendritic structure; в – transition area териала с ориентированным ростом дендритов в направлении отвода тепла ( ри c. 2, a ). Область роста дендритных кристаллов при заданных условиях составила ~ 550 мкм ( ри c. 2, б ). Пере - ходная зона , испытывающая повторное терми - ческое влияние , в среднем составила 110 мкм ( ри c. 2, в ). В образце не были выявлены межкри - сталлитные трещины , обычно возникающие при сварке материала в зоне термического влияния , которая соответствует переходной зоне слоя в рассматриваемом случае [11]. Значения микротвердости области повтор - ного термического влияния и зоны роста столб - чатых кристаллов показали значения на одном уровне 380 и 415 HV соответственно , незна - чительная разница составила 35 HV. При этом максимальное значение микротвердости анало - гичного сплава , полученного аддитивной тех - нологий с использованием плазмы , составило 260 HV [12]. Минимально допустимое значение микротвердости сплава Inconel 718 согласно ра - боте [13] составляет 350 HV. Аналогично исходному материалу рентгено - фазовый анализ выращенного образца показал наличие искаженной кристаллической решет - ки Ni ( рис . 3, а ). При исследовании на растровом электронном микроскопе в режиме отраженных электронов наблюдался значительный компози - ционный контраст , что привело к колебанию по концентрации химических элементов ( рис . 3, б ). При одновременном увеличении концентраций ниобия и молибдена снижается содержание ни - келя , хрома и железа . Такая зависимость в рас - пределении элементов ожидаема . Во - первых , под действием высоких скоростей охлаждения формируется активная внутрикристаллическая ликвация ниобия и титана , при этом алюминий и молибден , обладающие меньшим равновес - ным коэффициентом распределения , менее ак - тивно сегрегируют в межосное пространство . Во - вторых , никель , хром и железо изначально обогащают дендритные зерна [14–16]. При детальном анализе участков на РЭМ , отличающихся по композиционному контрасту , для более темных участков было зафиксировано повышенное содержание никеля , хрома , железа при одновременном понижении концентраций ниобия , молибдена и кремния . В светлых участ - ках концентрации ниобия и молибдена повыша - лись до концентрации основных легирующих элементов . Сопоставив результаты микрорентге - носпектрального анализа и моделирование рас -