OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 4 2022 161 MATERIAL SCIENCE лазерного плавления, но для получения образцов с улучшенными механическими свойствами требуется проведение дополнительных поисковых экспериментов с варьированием скорости, диаметра луча лазера, изменения стратегии сканирования. Выводы Проведены исследования исходных порошков алюминия ПА-4 ГОСТ 6058–73, кремния ГОСТ 2169–69 и магния МПФ–4 ГОСТ 6001–79 методами рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа, из которых видно, что порошки имеют однофазную структуру. Исследования растровых электронных изображений показали, что порошок алюминия представляет собой конгломераты из частиц неправильной формы размерами 1…20 мкм и более крупных частиц размерами 30…140 мкм. Однофазный порошок магния представлял собой смесь отдельных частиц с «чешуйчатой» структурой размерами в диапазоне 30…400 мкм. Элементный состав порошка соответствует магнию при наличии кислорода не более 2 мас. %. Однофазный порошок кремния состоял из конгломератов размером 0,5…45 мкм. Доля крупных конгломератов в порошке не превышала 15 об. %. Кроме того, в небольшом количестве присутствовали алюминий, титан, кальций и кислород (не более 4 %). Посредством перемешивания порошков в шаровой мельнице в течение одного и двух часов подготовлена порошковая композиция (Al – 91 масс.%, Si – 8 масс. %, Mg – 1 масс. %), которая применена для изготовления образцов. Растровые электронные изображения смеси порошков алюминия, магния и кремния, полученные в результате съемки образцов после одного часа механической активации, показали, что порошок представлен сферическими и эллипсоидными частицами алюминия размером в диапазоне 1…40 мкм. Присутствуют также конгломераты из сферических частиц с размерами от 30 до 50 мкм. Частицы кремния в смеси порошков представлены в виде агломератов неправильной формы с размерами от 3 до 40 мкм. Частицы порошка магния распределены по всему объему порошка. Методом селективного лазерного плавления из порошковой композиции получены образцы на постоянном и импульсном режиме. При постоянном режиме: P = 80 Вт, V = 100 мм/с, V = 200 мм/с, V = 300 мм/с, V = = 400 мм/с, s = 90 мкм, h = 25 мкм. Параметры импульсного режима: P = 100 Вт, m = 5000 Гц, V = 100 мм/с, V = 200 мм/с, V = 300 мм/с, V = = 400 мм/с, s = 90 мкм, h = 25 мкм. Результаты поисковых экспериментов показали, что образец, полученный при постоянной мощности и скорости 300 мм/с, имеет наибольшую прочность и не выкрашивается при шлифовании. Описанное исследование обнаруживает возможность синтеза изделий из порошковой композиции алюминия, кремния и магния методом селективного лазерного плавления, но для получения образцов с улучшенными механическими свойствами требуется проведение дополнительных поисковых экспериментов с варьированием скорости, диаметра луча лазера, изменения стратегии сканирования. В статье технология механического смешивания порошков представлена как методология приготовления однородного сырья для СЛП. Исследования по смешиванию элементарных порошков вызывают растущий интерес в сообществе аддитивных технологий для получения новых материалов. Для селективного лазерного плавления разработан перспективный алюминиевый сплав Al – 91 масс. %, Si – 8 масс. %, Mg – 1 масс. %. Материал позволяет формировать мелкодисперсную структуру с низким уровнем пористости. Список литературы 1. Khajavi S.H., Partanen J., Hölmstrom J. Additive manufacturing in the spare parts supply chain // Computers in Industry. – 2014. – Vol. 65. – P. 50–63. 2. Post heat treatment of additive manufactured AlSi10Mg: on silicon morphology, texture and smallscale properties / F. Alghamdi, X. Song, A. Hadadzadeh, B. Shalchi-Amirkhiz, M. Mohammadi, M. Haghshenas // Materials Science and Engineering A. – 2020. – Vol. 783. – P. 139296. 3. Yadollahi A., Shamsaei N. Additive manufacturing of fatigue resistant materials: challenges and opportunities // International Journal of Fatigue. – 2017. – Vol. 98. – P. 14–31. 4. Advances in laser additive manufacturing of Ti-Nb alloys: from nanostructured powders to bulk objects / M.A. Khimich, K.A. Prosolov, T. Mishurova, S. Evsevleev, X. Monforte, A.H. Teuschl, P. Slezak, E.A. Ibragimov, A.A. Saprykin, Z.G. Kovalevskaya,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1