Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки

JSC «Motor Sich» (Zaporizhzhia, Ukraine)*Zaporizhzhya Polytechnic National University (Zaporizhzhia, Ukraine) Received 10.01.2022 UDK 669.24.002.8:621.01 The structure and properties of the material of the samples made of IN718 alloy by selective laser malting (SLM) in different directions from the...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2023
Автори:	Клочихін, В. В., Касай, П. А., Наумик*, В. В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023
Теми:	селективне лазерне сплавлення (СЛС) гаряче ізостатичне пресування (ГІП) термічна обробка механічні властивості макроструктура мікроструктура
Онлайн доступ:	https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/structure-and-properties-material-samples-cultivated-selective-l
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Casting Processes

Репозитарії

Casting Processes

id	oai:ojs2.localhost:article-13
record_format	ojs
institution	Casting Processes
baseUrl_str
datestamp_date	2023-05-31T05:04:37Z
collection	OJS
language	Ukrainian
topic	селективне лазерне сплавлення (СЛС) гаряче ізостатичне пресування (ГІП) термічна обробка механічні властивості макроструктура мікроструктура
spellingShingle	селективне лазерне сплавлення (СЛС) гаряче ізостатичне пресування (ГІП) термічна обробка механічні властивості макроструктура мікроструктура Клочихін, В. В. Касай, П. А. Наумик*, В. В. Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
topic_facet	селективне лазерне сплавлення (СЛС) гаряче ізостатичне пресування (ГІП) термічна обробка механічні властивості макроструктура мікроструктура selective laser malting (SLM) hot isostatic pressing (HIP) heat treatment mechanical properties macrostructure microstructure
format	Article
author	Клочихін, В. В. Касай, П. А. Наумик*, В. В.
author_facet	Клочихін, В. В. Касай, П. А. Наумик*, В. В.
author_sort	Клочихін, В. В.
title	Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_short	Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_full	Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_fullStr	Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_full_unstemmed	Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_sort	структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава in718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки
title_alt	Structure and Properties of Material of Samples, Cultivated by Selective Laser Melting of In718 Alloy Powder after Hot Isostatic Pressing and Subsequent Heat Treatment
description	JSC «Motor Sich» (Zaporizhzhia, Ukraine)*Zaporizhzhya Polytechnic National University (Zaporizhzhia, Ukraine) Received 10.01.2022 UDK 669.24.002.8:621.01 The structure and properties of the material of the samples made of IN718 alloy by selective laser malting (SLM) in different directions from the powder obtained by centrifugal spraying of IN718 after hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment was studied. It is established that heat treatment and hot isostatic pressing (ISP) helps to increase and stabilize the strength properties. After the operation of hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment there is an increase in the plastic characteristics of the material and the Young's modulus (E). The mechanical properties of the samples of IN718 alloy (both vertical and horizontal) tested at 20 0C significantly exceed the properties of the alloy ЕП718-ВД (ІД). The material of the samples before the operation of hot isostatic pressing (both horizontal and vertical) is characterized by the presence of microporosity with a pore size up to ~10 μm, as well as local inconsistencies at the interface with spherical particles. In addition, the samples have oxide inclusions up to ~15 μm in horizontal samples and up to ~30 μm in vertical samples. Carrying out the operation of hot isostatic pressing (HIP) with subsequent heat treatment contributes to almost complete "healing" of pores and microcontinuities concentrated in the internal volumes of the metal. At the same time, globular and (or) film oxides were detected in the "healing" zones. he microstructure of the material of the investigated samples made by the method of selective laser malting (SLM) after heat treatment, as well as after hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment according to these modes is typical for IN718 alloy normally heat-treated state. Heat treatment contributes to a more homogeneous structure due to the alignment of the chemical composition between the zones of layered fusion. Metallographic studies of IN718 alloy samples showed that when the temperature of short-term mechanical tests increased to 700 0C there is some coarsening of the structure due to coagulation of intermetallic phases, which clearly led to some decrease, mainly strength characteristics.   Referencecs  1 Shalin, R. E., Svetlov, I. L., Kachanov, E. B., et al. (1997). Single crystals of nickel heatresistant alloys. M.: Mashinostroenie, 336 p. 2 Ilyin, A. A., Garanin, S. V., Koshkin, V. V., Filatov, A. A. (2007). Experience in using prototyping technology for the manufacture of aircraft parts. Foundry. No. 6. S. 39–41. 3 Balaka, E. V. (2011). The main factors of influence on the process of shaping parts using the technology of layer-by-layer growth (Rapid Prototyping). High technologies in machinebuilding: sb. Sciences. prats. Kharkiv: NTU “KhPI”. VIP. 1 (21). pp. 29–36 4 Gnatenko, M. et al. (2019). Detecting the influence of heat sources on material properties when prodaction aviation parts by a direct energy deposition method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. No 1 (12). 49–55. 5 Hohmann, M., Brooks, G., Spiegelhauer, C. (2005). Production methods and applications for high-quaIity metaI powders and sprayformed product. Produktions methoden und Anwendungen fur qualitativ hochwertige Metallpulver und spruhkompaktierte Halbzeuge. Stahl und Eisen, 125. No 4. 125 p.6 Tsantrizos, P. G. et. al. Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization. Pat. US № 5707419, date of issue: 13 Jan1998.7 Zlenko, M.A., Nagaitsev, M.V., Dovbysh, V.M. (2015). Additive technologies in mechanical engineering. Handbook for engineers. M.: SSC RF FSUE "NAMI", 220 p.8 Yasa E. et al. (2011). The investigation of the influence of laser remelting on density, surface quality and microstructure of selective laser melting parts. Rapid Prototyping Journal. Vol. 17. Iss: 5. Р. 312 –327.9 Klochikhin, V. V., Rud, N. D., Naumik, V. V., Chigileichik, E. V. (2017). Influence of the powder fusion vector on the properties of samples made by additive technology. Technological systems. No. 3. P. 70–81.10 Klochikhin, V. V., Kasai, P. O., Balushok, K. B., Shilo, V. G., Naumik, V. V. (2021). Investigation of the quality of the material of the samples obtained by the method of selective laser fusion (SLM) from IN718 alloy powder. Casting processes. No. 2 (14413), pp. 13–23.11 Aviation materials [Text]: reference book / Ed. R.E. Shalina. 6th ed., revised. and additional M.: ONTI, 1989. S. 182–193.12 Sims, C. Heat-resistant alloys [Text] / C. Sims, W. Hagel. Moscow: Metallurgiya, 1976, pp. 107–13
publisher	National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
publishDate	2023
url	https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/structure-and-properties-material-samples-cultivated-selective-l
work_keys_str_mv	AT kločihínvv structureandpropertiesofmaterialofsamplescultivatedbyselectivelasermeltingofin718alloypowderafterhotisostaticpressingandsubsequentheattreatment AT kasajpa structureandpropertiesofmaterialofsamplescultivatedbyselectivelasermeltingofin718alloypowderafterhotisostaticpressingandsubsequentheattreatment AT naumikvv structureandpropertiesofmaterialofsamplescultivatedbyselectivelasermeltingofin718alloypowderafterhotisostaticpressingandsubsequentheattreatment AT kločihínvv strukturatavlastivostímateríaluzrazkívviroŝenihmetodomselektivnogolazernogosplavlennâzporoškusplavain718píslâgarâčogoízostatatičnogopresuvannâtanastupnoítermoobrobki AT kasajpa strukturatavlastivostímateríaluzrazkívviroŝenihmetodomselektivnogolazernogosplavlennâzporoškusplavain718píslâgarâčogoízostatatičnogopresuvannâtanastupnoítermoobrobki AT naumikvv strukturatavlastivostímateríaluzrazkívviroŝenihmetodomselektivnogolazernogosplavlennâzporoškusplavain718píslâgarâčogoízostatatičnogopresuvannâtanastupnoítermoobrobki
first_indexed	2025-09-24T17:42:34Z
last_indexed	2025-09-24T17:42:34Z
_version_	1850424277610790912
spelling	oai:ojs2.localhost:article-132023-05-31T05:04:37Z Structure and Properties of Material of Samples, Cultivated by Selective Laser Melting of In718 Alloy Powder after Hot Isostatic Pressing and Subsequent Heat Treatment Структура та властивості матеріалу зразків, вирощених методом селективного лазерного сплавлення з порошку сплава In718 після гарячого ізостататичного пресування та наступної термообробки Клочихін, В. В. Касай, П. А. Наумик, В. В. селективне лазерне сплавлення (СЛС) гаряче ізостатичне пресування (ГІП) термічна обробка механічні властивості макроструктура мікроструктура selective laser malting (SLM) hot isostatic pressing (HIP) heat treatment mechanical properties macrostructure microstructure JSC «Motor Sich» (Zaporizhzhia, Ukraine)Zaporizhzhya Polytechnic National University (Zaporizhzhia, Ukraine) Received 10.01.2022 UDK 669.24.002.8:621.01 The structure and properties of the material of the samples made of IN718 alloy by selective laser malting (SLM) in different directions from the powder obtained by centrifugal spraying of IN718 after hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment was studied. It is established that heat treatment and hot isostatic pressing (ISP) helps to increase and stabilize the strength properties. After the operation of hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment there is an increase in the plastic characteristics of the material and the Young's modulus (E). The mechanical properties of the samples of IN718 alloy (both vertical and horizontal) tested at 20 0C significantly exceed the properties of the alloy ЕП718-ВД (ІД). The material of the samples before the operation of hot isostatic pressing (both horizontal and vertical) is characterized by the presence of microporosity with a pore size up to ~10 μm, as well as local inconsistencies at the interface with spherical particles. In addition, the samples have oxide inclusions up to ~15 μm in horizontal samples and up to ~30 μm in vertical samples. Carrying out the operation of hot isostatic pressing (HIP) with subsequent heat treatment contributes to almost complete "healing" of pores and microcontinuities concentrated in the internal volumes of the metal. At the same time, globular and (or) film oxides were detected in the "healing" zones. he microstructure of the material of the investigated samples made by the method of selective laser malting (SLM) after heat treatment, as well as after hot isostatic pressing (HIP) and subsequent heat treatment according to these modes is typical for IN718 alloy normally heat-treated state. Heat treatment contributes to a more homogeneous structure due to the alignment of the chemical composition between the zones of layered fusion. Metallographic studies of IN718 alloy samples showed that when the temperature of short-term mechanical tests increased to 700 0C there is some coarsening of the structure due to coagulation of intermetallic phases, which clearly led to some decrease, mainly strength characteristics.   Referencecs  1 Shalin, R. E., Svetlov, I. L., Kachanov, E. B., et al. (1997). Single crystals of nickel heatresistant alloys. M.: Mashinostroenie, 336 p. 2 Ilyin, A. A., Garanin, S. V., Koshkin, V. V., Filatov, A. A. (2007). Experience in using prototyping technology for the manufacture of aircraft parts. Foundry. No. 6. S. 39–41. 3 Balaka, E. V. (2011). The main factors of influence on the process of shaping parts using the technology of layer-by-layer growth (Rapid Prototyping). High technologies in machinebuilding: sb. Sciences. prats. Kharkiv: NTU “KhPI”. VIP. 1 (21). pp. 29–36 4 Gnatenko, M. et al. (2019). Detecting the influence of heat sources on material properties when prodaction aviation parts by a direct energy deposition method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. No 1 (12). 49–55. 5 Hohmann, M., Brooks, G., Spiegelhauer, C. (2005). Production methods and applications for high-quaIity metaI powders and sprayformed product. Produktions methoden und Anwendungen fur qualitativ hochwertige Metallpulver und spruhkompaktierte Halbzeuge. Stahl und Eisen, 125. No 4. 125 p.6 Tsantrizos, P. G. et. al. Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization. Pat. US № 5707419, date of issue: 13 Jan1998.7 Zlenko, M.A., Nagaitsev, M.V., Dovbysh, V.M. (2015). Additive technologies in mechanical engineering. Handbook for engineers. M.: SSC RF FSUE "NAMI", 220 p.8 Yasa E. et al. (2011). The investigation of the influence of laser remelting on density, surface quality and microstructure of selective laser melting parts. Rapid Prototyping Journal. Vol. 17. Iss: 5. Р. 312 –327.9 Klochikhin, V. V., Rud, N. D., Naumik, V. V., Chigileichik, E. V. (2017). Influence of the powder fusion vector on the properties of samples made by additive technology. Technological systems. No. 3. P. 70–81.10 Klochikhin, V. V., Kasai, P. O., Balushok, K. B., Shilo, V. G., Naumik, V. V. (2021). Investigation of the quality of the material of the samples obtained by the method of selective laser fusion (SLM) from IN718 alloy powder. Casting processes. No. 2 (14413), pp. 13–23.11 Aviation materials [Text]: reference book / Ed. R.E. Shalina. 6th ed., revised. and additional M.: ONTI, 1989. S. 182–193.12 Sims, C. Heat-resistant alloys [Text] / C. Sims, W. Hagel. Moscow: Metallurgiya, 1976, pp. 107–13 АТ «Мотор Січ», (Запоріжжя, Україна)Національний університет «Запорізька політехніка» (Запоріжжя, Україна) Надійшла 10.01.2022 УДК 669.24.002.8:621.01 Проведено дослідження структури та властивостей матеріалу зразків, виготовлених зі сплаву IN718 методом селективного лазерного сплавлення в різних напрямках з порошку, отриманого методом відцентрового розпилення IN718 після гарячого ізостатичного пресування та подальшої термообробки. Встановлено, що проведення термообробки та гарячого ізостатичного пресування сприяє підвищенню та стабілізації властивостей міцності. Після проведення операції гарячого ізостатичного пресування та подальшої термообробки спостерігається підвищення пластичних характеристик матеріалу та модуля Юнга (Е). При цьому механічні властивості зразків зі сплаву IN718 (як вертикальних, так і горизонтальних), випробуваних при 20 0С, значно перевищують властивості сплаву ЕП718ВД (ІД). Матеріал зразків до проведення операції гарячого ізостатичного пресування (як у горизонтальних, так і вертикальних) характеризується наявністю мікропористості з розміром пор до ~10 мкм, а також локальних несуцільностей на межі розділу зі сферичними частинками. Крім того, у зразках є оксидні включення розміром до ~15 мкм горизонтальних зразках та до ~30 мкм - у вертикальних. Проведення операції гарячого ізостатичного пресування з подальшою термообробкою сприяє практично повному «заліковуванню» пор та мікронесуцільностей, зосереджених у внутрішніх об’ємах металу. При цьому в зонах «заліковування» виявлено глобулярні та (або) плівкові оксиди. Мікроструктура матеріалу досліджених зразків, виготовлених методом селективного лазерного сплавлення після термообробки, а також після проведення операції гарячого ізостатичного пресування та подальшої термообробки за вказаними режимами характерна для сплаву IN718 в нормально термообробленому стані. Термічна обробка сприяє отриманню більш однорідної структури за рахунок вирівнювання хімічного складу між зонами пошарового сплавлення. Металографічними дослідженнями зразків зі сплаву IN718 встановлено, що при підвищенні температури короткочасних механічних випробувань до 700 0С відбувається деяке огрубіння структури внаслідок коагуляції інтерметалідних фаз, що явно призвело до деякого зниження, в основному, характеристик міцності.   Список літератури 1 Шалин, Р. Е., Светлов, И. Л., Качанов, Е. Б. и др. Монокристаллы никелевых жаропрочных сплавов. М.: Машиностроение, 1997. 336 с.2 Ильин, А. А., Гаранин, С. В., Кошкин, В. В., Филатов, А. А. Опыт использования технологии прототипирования для изготовления деталей авиационных агрегатов. Литейное производство. 2007. № 6. С. 39–41.3 Балака, Е. В. Основные факторы влияния на процесс формообразования деталей с помощью технологий послойного выращивания (Rapid Prototyping). Високi технологii в машинобудуваннi: зб. наук. праць. Харкiв: НТУ «ХПI». 2011. Вип. 1 (21). С. 29–36.4 Gnatenko, M. et al. Detecting the influence of heat sources on material properties when prodaction aviation parts by a direct energy deposition method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. № 1 (12). 49–55.5 Hohmann, M., Brooks, G., Spiegelhauer, C. Production methods and applications for highquaIity metaI powders and sprayformed product. Produktions methoden und Anwendungen fur qualitativ hochwertige Metallpulver und spruhkompaktierte Halbzeuge. Stahl und Eisen, 125 (2005). № 4. 125 p.6 Tsantrizos, P. G. et. al. Method of production of metal and ceramic powders by plasma atomization. Pat. US № 5707419, date of issue: 13 Jan1998.7 Зленко, М.А., Нагайцев, М.В., Довбыш, В.М. Аддитивные технологии в машиностроении. Пособие для инженеров. М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. 220 с.8 Yasa E. et al. The investigation of the influence of laser remelting on density, surface quality and microstructure of selective laser melting parts. Rapid Prototyping Journal. 2011. Vol. 17. Iss: 5. Р. 312 –327.9 Клочихин, В. В., Рудь, Н. Д., Наумик, В. В., Чигилейчик, Е. В. Влияние вектора сплавления порошка на свойства образцов, изготовленных по аддитивной технологии. Технологические системы. 2017. № 3. С. 70–81.10 Клочихін, В.В., Касай, П. О., Балушок, К. Б., Шило, В. Г., Наумик В. В. Дослідження якості матеріалу зразків, отриманих методом селективного лазерного сплавлення (SLM) з порошку сплаву IN718. Процеси лиття. 2021. № 2 (14413), С. 13–23.11 Авиационные материалы [Teкст]: справочник / Под ред. Р.Е. Шалина. 6-е изд., перераб. и доп. М.: ОНТИ, 1989. С. 182–193.12 Симс, Ч. Жаропрочные сплавы [Teкст] / Ч. Симс, В. Хагель. М.: Металлургия, 1976. С. 107–137. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-27 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/structure-and-properties-material-samples-cultivated-selective-l 10.15407/plit2022.01.019 Casting processes; Casting processes №1 (147) 2022 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (147) 2022 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/structure-and-properties-material-samples-cultivated-selective-l/14 Авторське право (c) 2022 В. В. Клочихін, П. А. Касай, В. В. Наумик https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/

Репозитарії

Схожі ресурси