Preview

Вопросы материаловедения

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Особенности организации структуры и свойств при получении биметаллических плоских и цилиндрических образцов системы медь – нержавеющая сталь методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии

https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-120-4-191-199

Аннотация

Представлены результаты исследования организации структуры и свойств биметаллических образцов системы медь – нержавеющая сталь, полученных методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии. Выявлены особенности формирования соединения разнородных материалов. Обнаружены неоднородности распределения меди и стали на границе раздела с формированием локальных областей механической смеси за счет перемешивания компонентов в жидком состоянии. Форма медных частиц в области механической смеси является свободной, близкой к сферической. Однородная и бездефектная структура переходной зоны между компонентами образца обеспечивает достаточно высокий уровень механических свойств, находящийся между свойствами меди и стали, который соответствует уровню свойств аналогичных материалов в литом состоянии.

Об авторах

К. С. Осипович
ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН»
Россия

Канд. физ.-мат. наук.

634055, Томск, пр. Академический, 2/4



В. М. Семенчук
ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН»
Россия


А. В. Чумаевский
ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН»
Россия

Д-р тех. наук.

634055, Томск, пр. Академический, 2/4



В. Е. Рубцов
Канд. физ.-мат. наук. 634055, Томск, пр. Академический, 2/4
Россия


Е. А. Колубаев
ФГБУН «Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН»
Россия

Д-р тех. наук.

634055, Томск, пр. Академический, 2/4



Список литературы

1. Multi-Material Wire Arc Additive Manufacturing of low and high alloyed aluminum alloys with in-situ material analysis / T. Hauser et al. // Journal of Manufacturing Processes. – 2021. – V. 69. – P. 378–390. DOI: 10.1016/j.jmapro.2021.08.005

2. Metal additive manufacturing in aerospace: A review / B. Blakey-Milner et al. // Materials and Design. – 2021. – V. 209, N 110008. DOI 10.1016/j.matdes.2021.110008

3. Emerging metallic systems for additive manufacturing: In-situ alloying and multi-metal processing in laser powder bed fusion / S. L. Sing et al. // Progress in Materials Science. – 2021. – V. 119, N 100795. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2021.100795

4. Additive manufacturing of metals / D. Herzog et al. // Acta Mater. – 2016. – V. 117. – P. 371–392. DOI 10.1016/j.actamat.2016.07.019

5. Effect of processing parameters on microstructure and tensile properties of austenitic stainless steel 304L made by directed energy deposition additive manufacturing / Z. Wang et al. // Acta Mater. – 2016. – V. 110. – pp. 226–235. DOI: 10.1016/j.actamat.2016.03.019

6. Characterization of gradient CuAl–B4C composites additively manufactured using a combination of wire-feed and powder-bed electron beam deposition methods / A. V. Filippov et al. // Journal of Alloys and Compounds. – 2021. – V. 859, N 157824. DOI 10.1016/j.jallcom.2020.157824

7. Sliding wear behavior and electrochemical properties of binder jet additively manufactured 316SS /bronze composites in marine environment / L. Wang et al. // Tribology International. – 2021. – V. 156, N 106810. DOI: 10.1016/j.triboint.2020.106810

8. Investigation of copper/stainless steel multi-metallic materials fabricated by laser metal deposition / X. Zhang et al. // Materials Science and Engineering A. – 2021. – V. 811, N 141071. DOI: 10.1016/j.msea.2021.141071

9. Micro-, Mesoand Macrostructural Design of Bulk Metallic and Polymetallic Materials by Wire-Feed Electron-Beam Additive Manufacturing / E. A. Kolubaev et al. // Physical Mesomechanics. – 2022. – V. 25. – P. 479–491. DOI: 10.1134/S1029959922060017

10. Crystallographic texture and mechanical properties by electron beam freeform fabrication of copper/ steel gradient composite materials / G. Chen et al. // Vacuum. – 2020. – V. 171, N 109009. DOI: 10.1016/j.vacuum.2019.109009

11. Characterization of AA7075/AA5356 gradient transition zone in an electron beam wire-feed additive manufactured sample / V. Utyaganova et al. // Materials Characterization. – 2021. – V. 172, N 110867. DOI: 10.1016/j.matchar.2020.110867

12. Microstructure evolution of copper/steel gradient deposition prepared using electron beam freeform / X. Shu et al. // Materials Letters. – V. 213. – P. 374–377. DOI: 10.1016/j.matlet.2017.11.016

13. Stabilization of austenitic structure in transition zone of “austenitic stainless steel/NiCr alloy” joint fabricated by wire-feed electron beam melting / V. A. Moskvina et al. // Materials Letters. – V. 277, N 128321. DOI: 10.1016/j.matlet.2020.128321

14. Microstructure and mechanical properties of Ti–52 at% Al alloy synthesized in-situ via dual-wires electron beam freeform fabrication / J. Xu et al. // J. Materials Science and Engineering A. – 2020. – V. 798, N 140232. DOI: 10.1016/j.msea.2020.140232

15. Li X. Developing Cu modified Ti6Al4V alloys with a combination of high strength and ductility by electron beam freeform fabrication // Vacuum. – 2021. – V. 194, N 110638. DOI: 10.1016/j.vacuum.2021.110638

16. Solidification behavior and microstructure of Ti–(37−52) at% Al alloys synthesized in situ via dualwire electron beam freeform fabrication / J. Xu et al. // Additive Manufacturing. – 2021. – V. 46, N 102113. DOI: 10.1016/j.addma.2021.102113

17. Microstructure and mechanical properties of electron beam freeform fabricated TiB2/Al–Cu composite / S. Lei et al. // Materials Letters. – 2020. – V. 277, N 128273. DOI: 10.1016/j.matlet.2020.128273

18. Interfacial characteristic and mechanical performance of maraging steel-copper functional bimetal produced by selective laser melting based hybrid manufacture / C. Tan et al. // Materials & Design. – 2018. – V. 155. – P. 77–85. DOI: 10.1016/j.matdes.2018.05.064

19. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди / Под ред. С. В. Шухардина. – М.: Наука, 1979.

20. Hunt J. D. Cellular and Primary Dendrite Spacings // Proceedings of Solidification and Casting of Metals. – Sheffield, England, 1979. – P. 3–9.


Рецензия

Для цитирования:


Осипович К.С., Семенчук В.М., Чумаевский А.В., Рубцов В.Е., Колубаев Е.А. Особенности организации структуры и свойств при получении биметаллических плоских и цилиндрических образцов системы медь – нержавеющая сталь методом проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии. Вопросы материаловедения. 2024;(4(120)):191-199. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-120-4-191-199

For citation:


Osipovich K.S., Semenchuk V.M., Chumaevsky A.V., Rubtsov V.E., Kolubaev E.A. Characteristics of the structure and properties of bimetallic flat and cylindrical samples of the system copper – stainless steel manufactured by wire-feed electron beam additive technology. Voprosy Materialovedeniya. 2024;(4(120)):191-199. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2024-120-4-191-199

Просмотров: 35


ISSN 1994-6716 (Print)