Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами
Comparative study of microstructure and mechanical properties of specimens produced from iron-nickel based Inconel 718 superalloy via selective laser melting process and conventional hot rolling has been carried out in present article. Powders from Inconel 718 alloy produced by vacuum induction gas...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/64 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471922124816384 |
|---|---|
| author | Касай, Павло Педаш, Олексій Клочихін, Володимир |
| author_facet | Касай, Павло Педаш, Олексій Клочихін, Володимир |
| author_sort | Касай, Павло |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-05-26T06:06:46Z |
| description | Comparative study of microstructure and mechanical properties of specimens produced from iron-nickel based Inconel 718 superalloy via selective laser melting process and conventional hot rolling has been carried out in present article. Powders from Inconel 718 alloy produced by vacuum induction gas atomization process (VIGA-process) and super speed plasma rotation electrode process (SS PREP-process) were applied for selective laser melting process. Selective laser melting specimens were built in both horizontal (XY) and vertical (Z) directions. It was established, that in specimens in as-built state accurately expressed zones of layer-by-layer smelting with 100 mm height were observed. Standard heat treatment, with hardening and subsequent two-steps aging, provides microstructure homogeneity of the alloy at all, and strengthening of the alloy provides by intermetallic phase g’’ – Ni3Nb, carbides and g’-phase. In microstructure an excessive lamellar d-phase and carbonitrides also were identified. Standard mechanical testing shows, that better complex of mechanical properties was obtained in selective laser melting specimens, which was built in horizontal direction. Rolling material provides much bigger impact strength indexes. One should note that mechanical properties of all considered specimens meet the specification requirements. Bigger indexes of stress rupture strength were obtained in specimens printed in vertical direction with a powders obtained by super speed plasma rotation electrode process. In this case, indexes of stress rupture strength even exceed indexes obtained in rolling material. Thus, the presents results show, that selective laser melting process can give parts with a level of mechanical properties close to rolling material, but in some cases even exceeds them. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:13Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-64 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:13Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-642023-05-26T06:06:46Z Evaluation of structure and properties of Inconel 718 alloy produced by conventional and innovative methods Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами Касай, Павло Педаш, Олексій Клочихін, Володимир superalloy additive manufacturing selective laser melting PREP-process VIGA-process vacuum hear treatment rolling жароміцний сплав адитивні технології селективне лазерне сплавлення PREP-процес газова атомізація термообробка об’ємна деформація Comparative study of microstructure and mechanical properties of specimens produced from iron-nickel based Inconel 718 superalloy via selective laser melting process and conventional hot rolling has been carried out in present article. Powders from Inconel 718 alloy produced by vacuum induction gas atomization process (VIGA-process) and super speed plasma rotation electrode process (SS PREP-process) were applied for selective laser melting process. Selective laser melting specimens were built in both horizontal (XY) and vertical (Z) directions. It was established, that in specimens in as-built state accurately expressed zones of layer-by-layer smelting with 100 mm height were observed. Standard heat treatment, with hardening and subsequent two-steps aging, provides microstructure homogeneity of the alloy at all, and strengthening of the alloy provides by intermetallic phase g’’ – Ni3Nb, carbides and g’-phase. In microstructure an excessive lamellar d-phase and carbonitrides also were identified. Standard mechanical testing shows, that better complex of mechanical properties was obtained in selective laser melting specimens, which was built in horizontal direction. Rolling material provides much bigger impact strength indexes. One should note that mechanical properties of all considered specimens meet the specification requirements. Bigger indexes of stress rupture strength were obtained in specimens printed in vertical direction with a powders obtained by super speed plasma rotation electrode process. In this case, indexes of stress rupture strength even exceed indexes obtained in rolling material. Thus, the presents results show, that selective laser melting process can give parts with a level of mechanical properties close to rolling material, but in some cases even exceeds them. 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. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-05-26 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/64 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 29 No. 2 (2021): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 29 № 2 (2021): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/64/64 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | жароміцний сплав адитивні технології селективне лазерне сплавлення PREP-процес газова атомізація термообробка об’ємна деформація Касай, Павло Педаш, Олексій Клочихін, Володимир Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title | Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title_alt | Evaluation of structure and properties of Inconel 718 alloy produced by conventional and innovative methods |
| title_full | Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title_fullStr | Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title_full_unstemmed | Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title_short | Оцінка структури й властивостей сплаву Inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| title_sort | оцінка структури й властивостей сплаву inconel 718, виготовленого традиційними й інноваційними методами |
| topic | жароміцний сплав адитивні технології селективне лазерне сплавлення PREP-процес газова атомізація термообробка об’ємна деформація |
| topic_facet | superalloy additive manufacturing selective laser melting PREP-process VIGA-process vacuum hear treatment rolling жароміцний сплав адитивні технології селективне лазерне сплавлення PREP-процес газова атомізація термообробка об’ємна деформація |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/64 |
| work_keys_str_mv | AT kasajpavlo evaluationofstructureandpropertiesofinconel718alloyproducedbyconventionalandinnovativemethods AT pedašoleksíj evaluationofstructureandpropertiesofinconel718alloyproducedbyconventionalandinnovativemethods AT kločihínvolodimir evaluationofstructureandpropertiesofinconel718alloyproducedbyconventionalandinnovativemethods AT kasajpavlo ocínkastrukturijvlastivostejsplavuinconel718vigotovlenogotradicíjnimijínnovacíjnimimetodami AT pedašoleksíj ocínkastrukturijvlastivostejsplavuinconel718vigotovlenogotradicíjnimijínnovacíjnimimetodami AT kločihínvolodimir ocínkastrukturijvlastivostejsplavuinconel718vigotovlenogotradicíjnimijínnovacíjnimimetodami |