Главная Каталог статей Машиностроение и машиноведение Технологии и машины обработки давлением

Особенности формирования микроструктуры в изделиях, полученных по технологии селективного лазерного плавления из медных сплавов

Авторы: Симонов А.П., Дренин А.А., Денежкин А.О.
Опубликовано в выпуске: #11(40)/2019
DOI: 10.18698/2541-8009-2019-11-547
Раздел: Машиностроение и машиноведение \| Рубрика: Технологии и машины обработки давлением
Ключевые слова: аддитивное производство, селективное лазерное плавление, микроструктура, бронза, сплав БрХ, выращивание, лазер, ячеистая структура
Опубликовано: 08.11.2019

Использование медных сплавов в технологии селективного лазерного плавления позволит существенно улучшить характеристики радиаторов. Для получения качественных деталей необходимо контролировать получаемую структуру металла. В работе исследованы образцы, полученные на разработанной компанией Additive Solutions установке D250 с волоконным лазером мощностью 400 Вт. Рассказано о постановке и проведении эксперимента. Описана и проанализирована структура полученных образцов, выявлены ее особенности и зависимости ее характеристик от режимов процесса выращивания. Обсуждено влияние этих особенностей на механические свойства деталей. Приведены оптимальные параметры процесса выращивания и указаны способы их поиска.

Литература

[1] Colopia M., Caprioa L., Demir A.G., et al. Selective laser melting of pure Cu with a 1 kW single mode fiber laser. Procedia CIRP, 2018, vol. 74, pp. 59–63. DOI: 10.1016/j.procir.2018.08.030 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221282711830814X

[2] Baraty Beni S., Bahrami A., Salimpour M.R. Design of novel geometries for microchannel heat sinks used for cooling diode lasers. Int. J. Heat Mass Transf., 2017, vol. 112, pp. 689–698. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.03.043 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001793101633513X

[3] Popovich A., Sufiiarov V., Polozov I., et al. Microstructure and mechanical properties of additive manufactured copper alloy. Mater. Lett., 2016, vol. 179, pp. 38–41. DOI: 10.1016/j.matlet.2016.05.064 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167577X16307819

[4] ГОСТ 18175-78. Бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением. М., Изд-во стандартов, 2004.

[5] Pleass C., Jothi S. Influence of powder characteristics and Additive manufacturing process parameters on the microstructure and mechanical behaviour of Inconel 625 fabricated by selective laser melting. Addit. Manuf., 2018, vol. 24, pp. 419–431. DOI: 10.1016/j.addma.2018.09.023 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860418303518

[6] Maoa Z., Zhanga D.Z., Jianga J., et al. Processing optimisation, mechanical properties and microstructural evolution during selective laser melting of Cu-15Sn high-tin bronze. Mater. Sci. Eng. A, 2018, vol. 721, pp. 125–134. DOI: 10.1016/j.msea.2018.02.051 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092150931830234X

[7] Wu X., Liang J., Mei J., et al. Microstructures of laser-deposited Ti–6Al–4V. Mater. Des., 2004, vol. 25, no. 2, pp. 137–144. DOI: 10.1016/j.matdes.2003.09.009 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0261306903001742

[8] Al-Bermani S.S., Blackmore M.L., Zhang W., et al. The origin of microstructural diversity, texture, and mechanical properties in electron beam melted Ti-6Al-4V. Metall. Mater. Trans., 2010, vol. 41, no. 13, pp. 3422–3434. DOI: 10.1007/s11661-010-0397-x URL: https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11661-010-0397-x

[9] Ma M., Wang Z., Zeng X. A comparison on metallurgical behaviors of 316L stainless steel by selective laser melting and laser cladding deposition. Mater. Sci. Eng., 2017, vol. 685, pp. 265–273. DOI: 10.1016/j.msea.2016.12.112 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S092150931631615X

[10] Helmer H., Bauerei A., Singer R.F., et al. Grain structure evolution in Inconel 718 during selective electron beam melting. Mater. Sci. Eng., 2016, vol. 668, pp. 180–187. DOI: 10.1016/j.msea.2016.05.046 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509316305536

[11] Zhu Y., Liu D., Tian X., et al. Characterization of microstructure and mechanical properties of laser melting deposited Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si titanium alloy. Mater. Des., 2014, vol. 56, pp. 445–453. DOI: 10.1016/j.matdes.2013.11.044 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0261306913010935

[12] Kou S. Welding metallurgy. John Wiley & Sons, 2003.