Оценка возможности управления процессом структурообразования с помощью изменения технологических параметров СЛС
- Авторы: Шакиров И.В.1, Олисов А.В.2, Кузнецов П.А.1, Жуков А.С.1
-
Учреждения:
- НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
- Национальный исследовательский Томский государственный университет
- Выпуск: Том 124, № 12 (2023)
- Страницы: 1271-1278
- Раздел: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232745
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323022601830
- EDN: https://elibrary.ru/HLXZAL
- ID: 232745
Цитировать
Аннотация
Изучена возможность управления структурой посредством варьирования параметров процесса селективного лазерного сплавления (СЛС) на примере аустенитных нержавеющих сталей. На основании изучения структуры экспериментальных образцов, показано влияние на процессы структурообразования совокупности различных технологических параметров процесса СЛС, представляющих собой алгоритм сканирования. Показана возможность формирования элементов с различной структурой в пределах одной детали при ее изготовлении методом СЛС путем изменения алгоритма сканирования. Отмечено, что использование идентичных по формируемой геометрии 3D-моделей, но различных по алгоритму сканирования лазерным лучом непосредственно в процессе лазерного сплавления, приводит к формированию принципиально разной структуры создаваемого образца, в силу различных условий кристаллизации металла.
Об авторах
И. В. Шакиров
НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
Автор, ответственный за переписку.
Email: i.v.shakirov@yandex.ru
Россия, 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49
А. В. Олисов
Национальный исследовательский Томский государственный университет
Email: i.v.shakirov@yandex.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36
П. А. Кузнецов
НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
Email: i.v.shakirov@yandex.ru
Россия, 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49
А. С. Жуков
НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”
Email: i.v.shakirov@yandex.ru
Россия, 191015, Санкт-Петербург, ул. Шпалерная, 49
Список литературы
- Agrawal A.K., Bellefon G.M., Thoma D. High-throughput experimentation for microstructural design in additively manufactured 316L stainless steel // Mater. Sci. Eng.: A. 2020. V. 793. P. 139841. https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.139841
- Kuznetsov P.A., Shakirov I.V., Mozhayko A.A., Zhukov A.S., Bobyr V.V. Comparison of sequential and circular scanning thermal fields and their influence on microstructure of Alnico alloy produced by laser powder bed fusion // J. Phys.: Conference Series. 2021. V. 1967. № 1. P. 012064. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1967/1/012064
- Shakirov I.V., Zhukov A.S., Perevislov S.N., Olisov A.V. The Effect of Selective Laser Melting Conditions on the Structure of an Alnico Alloy // Phys. Met. Metal. 2022. V. 123. № 3. P. 227–237. https://doi.org/10.1134/S0031918X22030103
- Shubo Gao, Zhiheng Hu, Martial Duchamp, Krishnan P.S.S.R., Tekumalla S., Song X., Seita M. Recrystallization-based grain boundary engineering of 316L stainless steel produced via selective laser melting // Acta Mater. 2020. V. 200. P. 366–377. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015
- Xiaofeng L., Denghao Y., Xiaoyu W., Jinfang Zh., Xiaohui Y., Zixuan Zh., Jianhong W., Bin L., Peikang B. Study on Mechanism of Structure Angle on Microstructure and Properties of SLM-Fabricated 316L Stainless Steel // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2021. V. 9. P. 778332. https://www.frontiersin.org/articles/https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.778332. 10.3389/fbioe.2021.778332
- Pham M.S., Dovgyy B., Hooper P.A., Gourlay C.M., Piglione A. The role of side-branching in microstructure development in laser powder-bed fusion // Nat. Commun. 2020. V. 11. P. 749. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14453-3
- Zhang S., Jahn A., Jauer L., Schleifenbaum J.H. Geometry-Based Radiation Prediction of Laser Exposure Area for Laser Powder Bed Fusion Using Deep Learning // Appl. Sci. 2022. V. 12. P. 8854. https://doi.org/10.3390/app12178854
- Колмаков А.Г., Иванников А.Ю., Каплан М.А., Кирсанкин А.А., Севостьянов М.А. Коррозионностойкие стали в аддитивном производстве // Изв. вузов Черная Металлургия. 2021. Т. 64. № 9. С. 619–650. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2021-9-619-650
- Bahl S., Mishra S., Yazar K.U., Kola I.R., Chatterjee K., Suwas S. Non-equilibrium microstructure, crystallographic texture and morphological texture synergistically result in unusual mechanical properties of 3D printed 316L stainless steel // Additive Manufacturing. 2019. V. 28. P. 65–77. https://doi.org/10.1016/j.addma.2019.04.016
- Molnar B., Heigel J., Whitenton E. In Situ Thermography During Laser Powder Bed Fusion of a Nickel Super Alloy 625 Artifact with Various Overhangs // J. Res. Natl. Inst. Stan. 2021. V. 126. P. 126005. https://doi.org/10.6028/jres.126.005
- Chernyshikhin S.V., Pelevin I.A., Karimi F., Shishkovsky I.V. The Study on Resolution Factors of LPBF Technology for Manufacturing Superelastic NiTi Endodontic Files // Mater. 2022. V. 15. P. 6556. https://doi.org/10.3390/ma15196556
- Vrána R., Koutecký T., ˇCervinek O., Zikmund T., Pantelejev L., Kaiser J., Koutný D. Deviations of the SLM Produced Lattice Structures and Their Influence on Mechanical Properties // Mater. 2022. V. 15. P. 3144. https://doi.org/10.3390/ma15093144
- Scalzo F., Totis G., Sortino M. Influence of the Experimental Setup on the Damping Properties of SLM Lattice Structures // Experimental Mechanics. 2023. V. 63. № 1. P. 17–28. https://doi.org/10.1007/s11340-022-00898-8
- Loginov Yu.N., Stepanov S.I., Ryshkov N.M., Yudin A.V., Tretyakov E.V. Effect of SLM parameters on the structure and properties of CP-Ti // AIP Conference Proceedings. 2018. V. 2053. P. 040052. https://doi.org/10.1063/1.5084490
- Peng K., Duan R., Liu Z., Lv X., Li Q., Zhao F., Wei B., Nong B., Wei S. Cracking Behavior of René 104 Nickel-Based Superalloy Prepared by Selective Laser Melting Using Different Scanning Strategies // Mater. 2020. V. 13. P. 2149. https://doi.org/10.3390/ma13092149
- Cao Y., Bai P., Liu F., Hou X. Investigation on the Precipitates of IN718 Alloy Fabricated by Selective Laser Melting // Metals. 2019. V. 9. P. 1128. https://doi.org/10.3390/met9101128
- Geiger F., Kunze K., Etter T. Tailoring the texture of IN738LC processed by selective laser melting (SLM) by specific scanning strategies // Mater. Sci. Eng.: A. 2016. V. 661. P. 240–246. https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.03.036