МАЛОЦИКЛОВА ВТОМА ЗРАЗКІВ ЖАРОМІЦНОГО СПЛАВУ, ОТРИМАНИХ СЕЛЕКТИВНИМ ЛАЗЕРНИМ СПЛАВЛЕННЯМ 

Анотація

Останнім часом різко підвищився інтерес до адитивних технологій. Детально досліджено механічні характеристики жароміцного сплаву Inconel 718, який традиційно застосовується в авіації. Водночас вивченню малоциклової втоми матеріалу, виготовленого методом селективного лазерного сплавлення (SLM), в умовах навантажень й частот, характерних для роботи газотурбінного двигуна, приділено недостатньо уваги. У даній статті проведено порівняльні випробування на малоциклову втому, досліджено мікроструктуру й злами втомних зразків, виготовлених гарячою прокаткою й методом селективного лазерного плавлення із порошків жароміцного сплаву Inconel 718. Дослідження проведено при кімнатній й підвищених температурах. SLM-зразки після побудови піддавали гарячому ізостатичному пресуванню й термічній обробці. Для порівняльних досліджень частину зразків виготовляли методом гарячої деформації (прокатки) з того ж сплаву. Деформовані зразки не піддавали гарячому пресуванню. Результати дослідження свідчать, що після термічної обробки деформовані зразки характеризуються поліедричною будовою, а в SLM-зразках безпосередньо після побудови наявні чітко вироджені зони пошарового сплавлення розміром ~100 мкм. Встановлено, що після термічної обробки зміцнення сплаву здійснюється інтерметалідною фазою типу γ”-Ni₃Nb, а також карбідами й фазою γ’; виявлено також пластинчасту δ-фазу. Результати випробувань на малоциклову втому дозволили побудувати логарифмічні криві в координатах “напруження деформації–кількість циклів до руйнування”, за якими з достатньою достовірністю визначено раціональний рівень напружень для забезпечення заданого числа циклів до руйнування матеріалу. Проведений аналіз дозволяє припустити, що наявність дисперсних фаз на межах зерен основної γ-фази (карбідів типу МС і пластинчастої δ-фази) та кількість інтерметалідної γ”-фази, вірогідно, впливають на кути нахилу кривих, побудованих в координатах “напруження деформації–кількість циклів до руйнування”.