ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 256 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Размер кристаллитов для газоатомизированного порошка и образцов, изготовленных с помощью процессов SPS, EBM, SLM и SLM-RM Crystallite size for the gas-atomized powder and samples fabricated via SPS, EBM, SLM, and SLM-RM processes Параметр Порошок / Powder SPS EBM SLM SLM-RM Размер кристаллитов, нм / Crystallite size (nm) 16 ± 3 25 ± 5 32 ± 7 18 ± 2 17 ± 1 Параметр решетки (α), нм / Lattice parameter (α) (nm) 0,2919 0,2923 0,2925 0,2929 0,2927 α/α′ в образцах SLM шире, чем в образцах EBM. Следовательно, образцы SLM имеют более тонкую фазу α/α′, чем образцы EBM. В образце, полученном методом SPS, наблюдалась дифракция как ОЦК, так и ГПУ. ОЦК и ГПУ подтверждают существование α- и β-фаз соответственно. Кроме того, было оценено влияние стратегии переплавки образцов, полученных методом SLM, на структурные данные, включая размер кристаллитов и параметр решетки (α), и проведено сравнение с данными, полученными методами EBM и SPS. Размер кристаллитов и параметр решетки (α) изготовленных деталей представлены в таблице. Размер кристаллитов образца, изготовленного с использованием процесса SLM, составил ~17 нм, что меньше, чем у EBM и SPS. На рис. 3, а–г представлены СЭМизображения образцов Ti6Al4V, изготовленных с использованием методов SLM, SLM-RM, EBM и SPS. Микроструктура образцов, изготовленных аддитивным методом, состоит из α/α′-фазы. Ахмед и др. (Ahmed et al.) [20] исследовали влияние скорости охлаждения на микроструктуру сплавов Ti6Al4V. Они сообщили, что скорость охлаждения выше 410 °C/с приводит к формированию полностью мартенситной микроструктуры. В процессах аддитивного производства, таких как SLM, скорость охлаждения очень высокая и превышает скорость охлаждения в традиционных производственных процессах, таких как литье. С другой стороны, SPS имеет гораздо более низкую скорость охлаждения, чем AM, и микроструктура образца SPS состоит из α+βпластинчатой структуры. Длина пластин в образцах, полученных методами SLM, SLM-RM, EBM и SPS, была измерена по СЭМ-изображениям. Можно заметить, что пластины имеют разную длину. Длина пластин измерялась, результаты представлены на рис. 3, л. Как видно, при SLM и SPS пластины более длинные по сравнению с пластинами, полученными при EBM (рис. 3, л). Длина пластин уменьшается при лазерной переплавке. Кроме того, была измерена твердость образцов, изготовленных с помощью SLM, EBM и SPS; результаты показаны на рис. 3, к. Можно заметить, что средняя твердость по Виккерсу образцов, изготовленных SLM, увеличилась с 335 HV для исходного SLM до 368 HV для SLM-RM (рис. 3, к). Изменение твердости, вероятно, объясняется различием в морфологии микроструктуры. Исходный образец SLM показал более высокую твердость по сравнению с образцами EBM и SPS. Более того, изменение величин твердости образцов Ti6Al4V, изготовленных с использованием различных процессов, включая SLM, EBM и SPS, проиллюстрировано в виде контурных графиков на рис. 3, д–з. Картирование твердости применялось в качестве инструмента для количественной оценки неоднородности образцов, что важно для понимания поведения материала. Изменение твердости (неоднородность) уменьшилось, и образец, повидимому, стал более однородным при стратегии повторного плавления. Можно отметить, что твердость при EBM более однородна. Были исследованы плотность и распределение поверхностной пористости деталей, изготовленных с использованием SLM, EBM и SPS, а среднее значение и отклонение размера по-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1