Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Влияние температуры предварительного подогрева подложки на микроструктуру сплава GTD111 при селективном лазерном плавлении

К. А. Стариков, А. А. Попович

Аннотация


Методами термодинамического анализа и электронной микроскопии исследовано влияние температуры предварительного подогрева подложки на микроструктуру никелевого сплава GTD111 при селективном лазерном плавлении. Разработаны аналитические модели расчета плотности энергии с учетом теплофизических свойств материала. Установлено, что повышение температуры подогрева снижает энергозатраты и влияет на морфологию γ′-фазы. При 600 °С формируется равномерная структура сплава, при 1050 °С наблюдается градиент структуры по высоте. Оптимальный подогрев обеспечивает стабильные условия плавления и однородные свойства изделия.


Ключевые слова


селективное лазерное плавление; GTD111; никелевый суперсплав; предварительный подогрев подложки; g'-фаза; микроструктура; линейная плотность энергии; объемная плотность энергии; градиент структуры

Полный текст:

PDF

Литература


Li S., Wei Q., Shi Y., Zhu Z. et al. Microstructure characteristics of Inconel 625 superalloy manufactured by Selective Laser Melting // J. Mater. Sci. Technol. 2015. V. 31, Is. 9. P. 946 – 952.

Jia Q., Gu D. Selective laser melting additive manufacturing of Inconel 718 superalloy parts: Densification, microstructure and properties // J. Alloys Compd. 2014. V. 585. P. 713 – 721.

Xia T., Wang R., Bi Z., Zhu G. et al. Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of a Selective Laser Melting Processed Ni-based superalloy GTD222 // Materials. 2021. V. 14, Is. 13. Art. 3668.

Zhang Y., Wu L., Guo X., Kane S. et al. Additive manufacturing of metallic materials: A review // J. Mater. Eng. Perform. 2018. V. 27, Is. 1. P. 1 – 13.

Catchpole-Smith S., Aboulkhair N., Parry L. et al. Fractal scan strategies for selective laser melting of ‘unweldable’ nickel superalloys // Addit. Manuf. 2017. V. 15. P. 113 – 122.

Carter L. N., Martin C., Withers P. et al. The influence of the laser scan strategy on grain structure and cracking behaviour in SLM powder-bed fabricated nickel superalloy // J. Alloys Compd. 2014. V. 615. P. 338 – 347.

Harrison N. J., Todd I., Mumtaz K. Reduction of micro-cracking in nickel superalloys processed by Selective Laser Melting: A fundamental alloy design approach // Acta Mater. 2015. V. 94. P. 59 – 68.

Liu Y., Yang Y., Wang D. A study on the residual stress during selective laser melting (SLM) of metallic powder // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2016. V. 87, Is. 1 – 4. P. 647 – 656.

Mercelis P., Kruth J. Residual stresses in selective laser sintering and selective laser melting // Rapid Prototyp. J. 2006. V. 12, Is. 5. P. 254 – 265.

Taheri M., Halvaee A., Kashani-Bozorg S. F. Hot cracking of GTD-111 Nickel-based superalloy welded by pulsed Nd:YAG Laser // Metallogr. Microstruct. Anal. 2020. V. 9, Is. 1. P. 16 – 32.

Després A., Antonovet S., Mayer C. Tassinal C. On the role of boron, carbon and zirconium on hot cracking and creep resistance of an additively manufactured polycrystalline superalloy // Materialia. 2021. V. 19, Is. 12. Art. 101193.

Wang F., Taheri M. Determination of ideal conditions for GTD-111 superalloy welding through pre-heating, pre-cold and heat treatment // Met. Mater. Int. 2021. V. 27, Is. 9. P. 3462 – 3477.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.10.100-106


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026