Исследование свойств, структуры и качества металла заготовок титанового сплава Ti–4,25Al–2V, полученных методом прямого лазерного выращивания

Приведены результаты исследований механических свойств металла титанового сплава  Ti–4,25Al–2V, полученного методом прямого лазерного выращивания на оборудовании разработки Санкт-Петербургского морского технического университета. Проведен сравнительный анализ уровня механических свойств «выращенного» металла по отношению к литому и кованому. Показано, что более высокий уровень свойств «выращенного» металла по сравнению с литым определяется его структурным строением, в частности высокой дисперсностью.

1. Korsmik R., Tsybulskiy I., Rodionov A., Klimova-Korsmik O., Gogolukhina M., Ivanov S., Zadykyan G., Mendagaliev R. The approaches to design and manufacturing of large-sized marine machinery parts by direct laser deposition // Procedia CIRP. – 2020. – V. 94. – P. 298–303. – DOI 10.1016/j.procir.2020.09.056.

2. Производство и применение литых изделий из сплавов на основе титана / Ушков С. С. и др. // Вопросы материаловедения. – 1999. – № 3. – С. 126–137.

3. Кудрявцев А. С., Молчанова Н. Ф., Травин В. В. Высокопрочные свариваемые литейные титановые сплавы для энергетического оборудования // Вопросы материаловедения. – 2009. – № 3 (59). – С. 162–171.

4. Turichin G. A., Klimova O. G., Zemlyakov E. V., Babkin K. D., Kolodyazhnyy D. Y., Shamray F. A., Travyanov A. Y., Petrovskiy P. V. Technological Aspects of High Speed Direct Laser Deposition Based on Heterophase Powder Metallurgy // Physics Procedia, Lappeenranta, 2015. – P. 397–406. – DOI 10.1016/j.phpro.2015.11.054

5. Turichin G. A., Klimova-Korsmik O. G., Gushchina M. O., Shalnova S. A., Korsmik R. S., Cheverikin V. V., Tataru A. S. Features of Structure Formation in α+β Titanium Alloys // Procedia CIRP. – 2018 – V. 74 – P. 188–191 – DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.091.

6. Sklyar M. O., Klimova-Korsmik O. G., Cheverikin V. V. Formation structure and properties of parts from titanium alloys produced by direct laser deposition. Solid State Phenomena. – 2017. – V. 265SSP. – P. 535–541. – DOI 10.4028/www.scientific.net/SSP.265.535.

7. Зленко М. А., Нагайцев М. В., Довбыш В. М. Аддитивные технологии в машиностроении. Пособие для инженеров. – М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. – 220 с.

8. Исследование структуры и свойств изделий из титанового сплава ВТ6, полученных методом прямого лазерного выращивания с последующей термической обработкой / О. Г. КлимоваКорсмик, М. О. Гущина, С. А. Шальнова и др. // Титан. – 2019. – № 3. – С. 8–14.

9. Dutta B., Froes F. H. Additive Manufacturing of Titanium Alloys. – Elsevier Inc., 2016. – P. 87.

10. Mahamood R. M. Characterizing the Effect of Processing Parametrs on the porosity of laser deposited titanium alloy powder // Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer Scientist. – 2014. – V. II. – P. 5

11. Туричин Г. А., Бабкин К. Д., Земляков Е. В. Развитие теории и технологии прямого лазерного выращивания крупногабаритных изделий для различных применений // Сборник докладов 8-й межд. конф. “Beam Technologics Lasеr Application”, 2015. – C. 268–284

12. Бочвар Г. А., Борвецовская К. М., Говоров В. Г., Болотина Т. Н., Билибина Е. Н. Изготовление дисков из порошков-гранул сплава ВТ9 // Материалы 3-ей международной конференции «Титан», Москва, 1976. – С. 463–468.

13. Горынин И. В., Чечулин Б. Б. Титан в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.

14. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. – М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. – 520 с.

15. Gushchina M. O., Ivanov Yu. S., Vildanov A. M. Effect of Temperature Field on Mechanical Properties of Direct Laser Deposited Ti–6Al–4V Alloy // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020.

16. Saboori A., Gallo D., Biamino S., Fino P., Lombardi M. An Overview of Additive Manufacturing of Titanium Components by Directed Energy Deposition: Microstructure and Mechanical Properties // Applied Sciences. – 2017. – V. 7 (9), N 883. DOI: 10.3390/app7090883.

17. Афанасьева Л. Е. Закономерности формирования структуры сплава Ti–6Al–4V при послойном электронно-лучевом плавлении и горячем изостатическом прессовании // Вопросы материаловедения. – 2017. – № 3.– С. 27–34.

18. Effects of Powder Feed Rate on Formation of Fully Equiaxed β Grains in Titanium Alloys Fabricated by Direct Energy Deposition / Q. Zhang, S. Zhеng, M., Ou, Y. at el. // Metals. – 2020. – V. 10 (4), No 521. DOI: 10.3390/met10040521.

19. Carroll B. E., Palmer T. A., Beese A. M. Anisotropic tensile behavior of Ti–6Al–4V components fabricated with direct energy deposition additive manufacturing // Acta Materialia. – 2015. – V. 87. – P. 309–320.