Анализ структуры и прочностных свойств жаропрочного железохромоникелевого (Inconel 718) сплава, полученного с использованием вторичной металлопорошковой композиции при прямом лазерном выращивании

В данной работе проведены исследования структуры, химического анализа и прочностных свойств наплавленного металла двух видов металлопорошковых композиций, а именно исходный порошок (первичный) и остатки порошка (вторичный) жаропрочного железохромоникелевого сплава Inconel 718.

На основании полученных результатов определены причины образования мелкоячеисто‑дендритной разнонаправленной структуры игольчатого и дендритного строения; снижения жаростойкости наплавленного материала из вторичного порошка жаропрочного железохромоникелевого сплава Inconel 718 при повышенных температурах.

1. Баранов, Д. А. Структура и свойства жаропрочного дисперсионно‑твердеющего никелевого сплава ХН68ВМТЮК при лазерной сварке деталей ГТД: дис. … канд. техн. наук: 2.6.17 / Д. А. Баранов. – Самара, 2021. – 150 с.

2. Ломбер, Б. С. Жаропрочные и деформируемые сплавы для современных и перспективных ГТД / Б. С. Ломбер, С. А. Моисеев // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2007. – № 6. – С. 2–5.

3. Kovchik, A. Research of deformation compensation method in laser metal deposition process of 316L stainless product / Kovchik, K. Babkin, A. Vildanov // Journal of Physics: Conference Series (10th International Conference “Beam Technologies and Laser Applications” (BTLA 2021), St. Petersburg, 20–22 September, 2021). – St. Petersburg, 2021. – P. 1–7.

4. Computer simulation of hydrodynamic and thermal processes in DLD technology / G.A. Turichin [et al.]. – Materials. – 2021. –№ 14. – P. 2–9.

5. Зленко, М. А. Аддитивные технологии в машиностроении: учеб. пособие для вузов / М. А. Зленко. – СПб.: Политехн. ун‑т, 2013. – С. 120–143.

6. Modern fiber laser beam welding of the newly‑designed precipitation‑strengthened nickel‑base superalloy / H. M. Moosavy [et al.] // Optics and Laser Technology. – 2014. – № 57. – P. 9–12.

7. Щербаков, А. В. Аддитивные технологии в производстве металлических конструкций / А. В. Щербаков. – М.: МЭИ, 2022. – 676 с.

8. Characterization of Ni‑Cr‑Mo Alloy phase structures under DLD process / R. M. Rashkovets [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2077 (10th International Conference “Beam Technologies and Laser Applications” (BTLA 2021) St. Peterburg, Russia, 20–22 September 2021). – St. Peterburg, 2021. – P. 5–7.

9. Microstructure evolution and mechanical property of pulsed laser welding Ni‑based superalloy / G. Ma [et al.] // Optics and Laser in Engineering. – 2015. – № 72. – P. 39–46.

10. Development of laser metal deposition process for a large IN625 part using small trial sample / A. Vildanov [et al.] // Procedia CIRP 94. (11th CIRP Conference on Photonic Techologies [LANE 2020] on September 7–10, 2020). – 2020. – P. 310–313.

11. Inconel 625/TiB2 metal matrix composites by direct laser deposition / V. Promakhov [et al.] // Metals. – 2019. – № 9. – P. 141–143.

12. Khakimov, A. M. Investigation of the parameters of direct laser growing and subsequent processing to obtain a defect‑free structure of a material made of a heat‑resistant EP648 alloy / A. M. Khakimov, S. S. Zhatkin, K. V. Nikitin // Journal of Physics: Conference Series (Engineering and Materials Science). – 2021. – P. 305–310.

13. Research of effect of the power material quality in the structure formation of the DLD Inconel 718 samples / S. S. Silchonok [et al.] // Key Engineering Materials. – 2019. – № 822. – P. 404–409.

14. Григорьянц, А. Г. Лазерные аддитивные технологии в машиностроении / А. Г. Григорьянц. – М.: Изд‑во МГТУ им. Баумана, 2018. – С. 135–140.

15. Балякин, А. В. Влияние термической обработки на структуру и свойства заготовок из жаропрочных никелевых сплавов, полученных по аддитивным технологиям / А. В. Балякин, Е. А. Носова, М. А. Олейник // Вестник Московского авиационного института. – 2023. – № 3. – С. 209–219.

16. Исследование структуры жаропрочных сплавов при прямом лазерном выращивании / Д. А. Баранов [и др.] // Литье и металлургия. – 2023. – № 3. – С. 16–23.

17. Мисюров, А. И. Формирование структуры при восстановлении деталей из жаропрочных сплавов на никелевой основе лазерным импульсно‑периодическом излучении / А. И. Мисюров // Технология машиностроения. – 2011. – № 1. – С. 22–26.

18. Григорьянц, А. Г. Технологические процессы лазерной обработки / А. Г. Григорьянц. – М.: Изд‑во МГТУ им. Баумана, 2008. – 662 с.

19. A.A. Baranov, D.A. Analysis of Defected at Laser Welding of Heat‑Resistant Alloy KhN45VMTYuBR / D.A. Baranov, S. S. Zatkin, . Parkin // Defect and Diffusion Forum. – 2021. – Vol. 410. – P. 108–114.

20. Металлопорошковые композиции жаропрочного сплава ЭП648 производства ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ в технологиях селективного лазерного сплавления, лазерной газопорошковой наплавки и высокоточного литья полимеров, наполненных металлическими порошками / Е. Н. Каблов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2016. – № 9. – С. 62–75.

21. Study on the influence of different energy sources on the structure and mechanical properties of a welded joint from an EP693 nickel alloy / D.A. Baranov [et al.] // Russian Journal of Non‑Ferrous Metal. – 2022. – Vol. 63. – P. 7–62.

22. HN45VMTYUBR alloy: impact beam welding modes on microstructure and distribution of alloying elements in the seam / D. A. Baranov [et al.] // Solid State Phenomena. – 2018. – P. 530–535.

23. The strength of Inconel 625, manufactured by the method of direct laser deposition under sub‑microsecond load duration / V. Promakhov [et al.] // Metals. – 2021. – Vol. 11. – P. 5–13.

24. Волков, А. М. Влияние температурных режимов закалки на структуру и механические свойства дискового гранулируемого жаропрочного сплава / А. М. Волков, Г. С. Гарибов // Технология легких сплавов. – 2013. – № 2. – С. 51–55.

25. Исследование структуры сварных швов, сформированных лазерной сваркой жаропрочного сплава ХН68ВМТЮК‑ВД (ЭП693‑ЭД) при производстве деталей и узлов ГТД / Д. А. Баранов [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2016. – № 18. – С. 148–151.