Details

Title: Особенности формирования направленной структуры жаропрочных никелевых сплавов методом селективного лазерного плавления: научный доклад: направление подготовки 22.06.01 «Технологии материалов» ; направленность 22.06.01_05 «Порошковая металлургия и композиционные материалы»
Creators: Стариков Кирилл Андреевич
Scientific adviser: Попович Анатолий Анатольевич
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт машиностроения, материалов и транспорта
Imprint: Санкт-Петербург, 2023
Collection: Научные работы аспирантов/докторантов; Общая коллекция
Subjects: Никелевые сплавы — Жаропрочность; Металлы — Плавление; монокристаллические сплавы; single-crystal alloys
UDC: 669.245.018.298.4; 669.046.512
Document type: Scientific report
File type: Other
Language: Russian
Level of education: Graduate student
Speciality code (FGOS): 22.06.01
Speciality group (FGOS): 220000 - Технологии материалов
Rights: Текст не доступен в соответствии с распоряжением СПбПУ от 11.04.2018 № 141
Record key: ru\spstu\vkr\26321

Annotation

В данной работе выполнены исследования по определению возможности изготовления образцов с направленной микроструктурой из порошка жаропрочного никелевого сплава методом селективного лазерного плавления, включающие в себя исследование зависимости размера зерен жаропрочного никелевого монокристаллического сплава с направленной микроструктурой от параметров процесса селективного лазерного плавления.

Additive manufacturing, particularly Selective Laser Melting (SLM), presents exciting possibilities for fabricating components from high-temperature nickel-based superalloys. Controlling microstructural features and minimizing defects in SLM-fabricated specimens are critical challenges. This study explores the influence of SLM process parameters on microstructure and defect formation in directionally solidified nickel-based superalloy specimens. We conducted a comprehensive analysis of SLM process variables, including interdendritic spacing, crystallization times, and volumetric energy density. Electron Backscatter Diffraction (EBSD) analysis was employed to assess the feasibility of obtaining a directional structure in single-crystal nickel-based heat-resistant alloy specimens using SLM. The study demonstrates a significant correlation between reduced interdendritic spacing and increased defect formation. Longer crystallization times and higher volumet-ric energy density lead to decreased defect volumes and sizes. EBSD analysis confirms the maintenance of preferential growth direction across subsequent layers. Our research un-derscores the importance of optimizing SLM parameters, balancing refractory elements in alloy composition, and adopting strategies for enhancing crystallization times to mini-mize structural defects. This comprehensive approach ensures both heat resistance and minimal defects, facilitating the production of high-quality components. These findings contribute to advancing SLM applications in critical industries like aerospace and power generation, where heat-resistant materials are paramount.