Лазерный мир

Никитин Н.Ю.а, Григорьев С.Н.б, Идармач И.б, Хмыров Р.б, Вашингтон С.П.б, Смирнов А.б, Подрабинник Пб. // В сборнике: «Физико-химические основы металлургических процессов» имени академика А.М. Самарина. Сборник статей Международной научной конференции. Посвящается 70-летию ИМЕТ УрО РАН. Москва, 2025. С. 278-287. 

Изготовление изделий из алюминиевых сплавов методом селективного лазерного плавления (SLM) активно внедряется в различные отрасли промышленности, позволяя снижать себестоимость конечного продукта и время выхода новой продукции на рынок. Несмотря на относительно длительное существование технологии, сохраняются проблемы связанные с повышением качества произведенных по технологии SLM изделий, в частности, обладающих тонкими стенками. Целью работы является изучить влияние температуры термообработки на механические свойства при растяжении, твердость и шероховатость поверхности тонкостенных образцов, изготовленных по технологии селективного лазерного плавления из сплава Al-Mn-Mg-Ti-Zr. Термообработка образцов проводилась при температурах от 260 ºС до 530 ºС, образцы выдерживались при заданной температуре в течение часа. В качестве основного метода исследования принят метод статистического анализа и моделирования. >Применение различных методов статистического анализа в том числе, методом иерархической кластеризации позволило установить наличие сильных корреляций Спирмана междупараметром шероховатости Rz и микротвердостью группе образцов, прошедших термообработку при 530 ºС. Построение и анализ центральности графов корреляции показывает, что с ростом температуры термообработки происходит изменение параметра, обладающего наибольшим количеством статистически значимых корреляционных связей. При температурах до 290 ºС таким параметром является коэффициент деформационного упрочнения, при температурах от 320 ºС до 500 ºС наибольшую значимость приобретает модуль Юнга.

В результате проделанной работы было установлено, что максимальное деформационное упрочнение тонкостенных образцов, полученных по технологии селективного лазерного плавления из сплава Al-Mn-Mg-Ti-Zr, достигается при температуре термообработки 530 ºС в течение часа, а механизм упрочнения носит двойной характер дисперсионный и за счет снижения макродефектности.