ВПЛИВ ОБ'ЄМНОЇ ЩІЛЬНОСТІ ЕНЕРГІЇ (VED) НА ПОРИСТІСТЬТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВУ INCONEL 718, ВИГОТОВЛЕНОГО МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОГО ПЛАВЛЕННЯ В ПОРОШКОВОМУ ШАРІ

Анотація

У роботі досліджено вплив об’ємної щільності енергії (VED) на формування пористості та механічні властивості жароміцного нікелевого сплаву Inconel 718, виготовленого методом LPBF. Актуальність дослідження зумовлена тим, що в більшості сучасних робіт відносна щільність (пористість) матеріалу розглядається як основний критерій якості адитивно виготовлених виробів, тоді як вплив варіації VED за умови досягнення однакового рівня відносної щільності залишається недостатньо вивченим. Дослідні зразки були виготовлені при двох значеннях VED - 48,7 та 57,6 Дж/мм³ - із забезпеченням однакової високої відносної щільності на рівні 99,8 %. Проведено металографічний аналіз полірованих шліфів із кількісною оцінкою пористості, а також випробування на розтягування. Встановлено, що за однакової відносної щільності характер типу та розміру пор суттєво відрізняється залежно від значення VED. При більш високому значенні VED спостерігається підвищена кількість дрібних пор розміром 2-3 мкм, тоді як при меншому значенні VED фіксується їх менша загальна кількість, проте наявні поодинокі пори більшого розміру (до 17-20 мкм). Показано, що зміна VED практично не впливає на тимчасовий опір. Водночас виявлено суттєвий вплив VED на пластичні характеристики: зразки, виготовлені при VED 57,6 Дж/мм³, характеризуються підвищеними значеннями відносного подовження та звуження порівняно із зразками, отриманими при VED 48,7 Дж/мм³. Отримані результати підтверджують, що оцінка якості LPBF-виробів лише за показником відносної щільності є недостатньою. Варіація VED може зумовлювати відмінну морфологію дефектів та різний рівень пластичних властивостей навіть при однаковій відносній щільності матеріалу. Це вказує на необхідність комплексного підходу до оптимізації режимів LPBF з урахуванням не лише щільності, але й стабільності та відтворюваності механічних характеристик.