ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 3 2024 192 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Влияние технологических параметров на микроструктуру и свойства сплава AlSiMg, полученного методом селективного лазерного плавления Наталья Сапрыкина 1, a, *, Александр Сапрыкин 1, b, Юрий Шаркеев 2, c, Егор Ибрагимов 1, d 1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия 2 Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0000-0002-6391-6345, saprikina@tpu.ru; b https://orcid.org/0000-0002-6518-1792, sapraa@tpu.ru; c https://orcid.org/0000-0001-5037-245X, sharkeev@ispms.tsc.ru; d https://orcid.org/0000-0002-5499-3891, egor83rus@tpu.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 3 с. 192–207 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-192-207 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.78 История статьи: Поступила: 05 июня 2024 Рецензирование: 17 июня 2024 Принята к печати: 28 июня 2024 Доступно онлайн: 15 сентября 2024 Ключевые слова: Селективное лазерное плавление Металлический порошок Пористость Стратегия сканирования Режимы селективного лазерного плавления Микротвердость Энерговклад Сплав системы алюминий-кремний-магний Финансирование Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-01491, https://rscf.ru/ project/22-29-01491/ Благодарности Авторы выражают благодарность к.т.н. М.А. Химич, к.т.н. В.В. Чебодаевой, И.А. Глухову за помощь в проведении исследований. В работе применялось оборудование ЦКП НМНТ ТПУ. АННОТАЦИЯ Введение. Развитие аддитивных технологий направлено на синтез новых порошковых композиций для установок селективного лазерного плавления и исследование влияния параметров режима на стабильное качество изделий. Целью данной работы является изучение влияния стратегии сканирования на микроструктуру, элементный состав, пористость и плотность образцов, полученных методом селективного лазерного плавления из порошков несферической формы (Al 91 масс. %, Si 8 масс. %, Mg 1 масс. %), подвергнутых специальной подготовке для определения оптимальных условий селективного лазерного плавления. Методами исследования являются рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ, а также просвечивающая электронная микроскопия. В работе исследованы образцы, сформированные на четырех разных стратегиях сканирования. Результаты и обсуждения. Разработан перспективный алюминиевый сплав AlSi8Mg для селективного лазерного плавления. Материал имеет хорошую технологичность и низкую стоимость порошка. Технологические параметры плавления позволяют сформировать тонкую структуру с низким уровнем пористости. Исследован механизм влияния стратегии сканирования на пористость, морфологию поверхности, относительную плотность и микроструктуру. Образец из порошковой композиции AlSi8Mg с высокой относительной плотностью 99,97 % был изготовлен методом селективного лазерного плавления с плотностью энергии 200 Дж/мм3 со стратегией сканирования образца, когда направление движения лазера меняется на угол 90° каждый нечетный слой. Доказано, что плотность сплава AlSiMg зависит от применяемой стратегии сканирования. Расчетная плотность образца составила 2,5 г/см3, что соответствует плотности силумина. Анализ РЭМ-изображений и карт распределения элементов (Al, Mg, Si) образцов показал, что разные стратегии получения образцов не влияют на характер распределения кремния. В готовом сплаве AlSi8Mg наблюдается уникальная зеренная структура. Ванна расплава состоит из мелких зерен на границе и крупных зерен в центре. Образование мелких зерен объясняется добавлением Si и высокой скоростью охлаждения во время селективного лазерного плавления. Для цитирования: Влияние технологических параметров на микроструктуру и свойства сплава AlSiMg, полученного методом селективного лазерного плавления / Сапрыкина Н.А., Сапрыкин А.А., Шаркеев Ю.П., Ибрагимов Е.А. // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 3. – С. 192–207. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.3-192-207. ______ *Адрес для переписки Сапрыкина Наталья Анатольевна, к.т.н., доцент Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, г. Томск, Россия Тел.: +7 923 49-72-483, e-mail: saprikina@tpu.ru Введение Селективное лазерное плавление (СЛП) является технологией аддитивного производства (АП), при которой для послойного создания изделий происходит плавление металлического
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1