Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами

Анотація

Проведено порівняльне дослідження мікроструктури та механічних властивостей зразків, що отримані із жароміцного залізо-нікелевого сплаву Inconel 718 за допомогою технологій селективного лазерного сплавлення й традиційної гарячої прокатки. При виготовленні зразків селективним лазерним сплавленням використовували порошки, що отримані за технологіями розпилення інертним газом струменя розплавленого металу й відцентровим плазмовим розпиленням пруткової циліндричної заготовки, що швидко обертається. Порівняльне дослідження проводили на вертикально (Z) та горизонтально (XY) орієнтованих зразках. Результати дослідження свідчать, що в структурі зразків спостерігаються чітко виражені зони пошарового сплавлення розміром приблизно 100 мкм. Проведення стандартної термічної обробки з гартуванням та двоступінчастим старінням призводить до вирівнювання структури між зонами пошарового сплавлення, і зміцнення сплаву здійснюється за допомогою інтерметалідної фази типу g'' – Ni₃Nb, а також карбідами й фазою g'. Ідентифіковано також пластинчасту надлишкову d-фазу й карбонітриди. Результати механічних випробувань показують, що кращий комплекс механічних властивостей отримано на зразках, що виготовлені за технологією селективного лазерного сплавлення у горизонтальному напрямку. Деформований матеріал характеризувався більшими значеннями ударної в’язкості. Слід відмітити, що механічні властивості досліджуваних зразків, в цілому, відповідали вимогам нормативної документації. Довший час до високотемпературного руйнування отримано на зразках, побудованих у вертикальному напрямку із порошків, отриманих відцентровим плазмовим розпиленням. В цьому випадку значення часу до високотемпературного руйнування перевищували навіть значення, отримані на деформованому матеріалі. Таким чином, за результатами проведених робіт встановлено, що технологія селективного лазерного сплавлення дозволяє отримувати вироби з рівнем механічних властивостей, наближених до деформованого матеріалу, а в декотрих випадках й перевищувати їх.