Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Исследование структуры и свойств заготовок из сплава ЭП741НП, полученных методом горячего изостатического прессования

Александр Анатольевич Хлыбов, Дмитрий Александрович Рябов, Александр Александрович Соловьев, Анна Алексеевна Шуянова, Алина Александровна Демченко

Аннотация


Исследованы процессы формирования структуры и свойств заготовок из жаропрочного никелевого сплава ЭП741НП, полученных методом горячего изостатического прессования (ГИП), а также влияние термической обработки (ТО) на его свойства. Установлено, что в заготовке после ГИП присутствуют поры, при этом распределение их объемной доли по сечению неравномерно. Проведен цифровой анализ микроструктуры на периферии и в центре заготовки, определены размер и анизотропия зерна. Выполнена оценка основных механических характеристик сплава ЭП741НП после ГИП и последующей ТО (закалка и трехступенчатое старение) в диапазоне температур 20 – 900 °C. Установлено, что проведение ТО способствует повышению прочностных характеристик сплава ЭП741НП во всем температурном интервале испытаний. Определено изменение твердости, модулей нормальной упругости E и сдвига G по сечению заготовки после ГИП и последующей ТО.


Ключевые слова


ГИП; никелевый сплав ЭП741НП; цифровой анализ; пористость; термическая обработка; физические и механические свойства

Полный текст:

PDF

Литература


Magnus Ahlfors, Fouzi Bahbou, Anders Eklund, Ulf Ackelid. Hot isostatic pressing for additive production — improvement of the properties of the material // Mater. Res. Proc. 2019. V. 10. P. 1 – 10. DOI: 10.21741/9781644900031-1

Zhang B., Li Y., Bai Q. Defect formation mechanisms in selective laser melting: a review // Chin. J. Mech. Eng. 2017. V. 30. P. 515 – 527. DOI: 10.1007/s10033-017-0121-5

Евгенов А. Г., Рогалев А. М., Неруш С. В., Мазалов И. С. Исследование свойств сплава ЭП648, полученного методом селективного лазерного сплавления металлических порошков // Труды ВИАМ. 2015. № 2. С. 8 – 15. DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-2-2-2

Прохорчук Е. А., Власова К. А., Трапезников А. В., Решетников Ю. В. Перспектива применения горячего изостатического прессования в литейных алюминиевых сплавах (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 6. С. 17 – 26. DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-6-17-26

Tillmann W., Schaak C., Nellesen J. et al. Hot isostatic pressing of IN718 components manufactured by selective laser melting // Addit. Manuf. 2017. V. 13. P. 93 – 102. DOI: 10.1016/j.addma.2016.11.006

Каясова А. О., Басков Ф. А., Лобова Т. А., Левашов Е. А. Особенности структуры и механические свойства стали ПР-03Н18К9М5ТЮ, полученной методом селективного лазерного сплавления в сочетании с постобработкой // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 2024. Т. 30, № 1. С. 70 – 80. DOI: 10.17073/0021-3438-2024-1-70-80

Lewandowski J. J., Seifi M. Metal additive manufacturing: A review of mechanical properties // Annu. Rev. Mater. Sci. 2016. V. 46. P. 151 – 186. DOI: 10.1146/annurev-matsci- 070115-032024

Xing Li, Shi J. J., Wang C. H. et al. Effect of heat treatment on microstructure evolution of Inconel 718 alloy fabricated by selective laser melting // J. Alloys Compd. 2018. V. 764. P. 639 – 649. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.06.112

Хлыбов А. А., Рябов Д. А., Аносов М. С., Беляев Е. С. Исследование особенностей микроструктуры и свойств металлов, полученных путем горячего изостатического прессования // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 4. С. 4 – 10. DOI: 10.22213/2413-1172- 2021-4-4-10

Береснев А. Г., Разумовский И. М. Горячее изостатическое прессование для аддитивного производства // Аддитивные технологии. 2017. № 4. С. 44 – 48.

Евгенов А. Г., Рогалев А. М., Карачевцев Ф. Н., Мазалов И. С. Влияние горячего изостатического прессования и термической обработки на свойства сплава ЭП648, синтезированного методом селективного лазерного сплавления // Технология машиностроения. 2015. № 9. С. 11 – 16. DOI: 10.31857/S0235711923010042

Ломберг Б. С., Овсепян С. В., Бакрадзе М. М., Мазалов И. С. Высокожаропрочные деформируемые никелевые сплавы для перспективных газотурбинных двигателей и газотурбинных установок // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № SP2. С. 98 – 103.

Хлыбов А. А., Беляев Е. С., Рябцев А. Д. и др. Влияние технологии ГИП на структуру и свойства никелевого сплава ВЖ159 // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2021. Т. 19, № 3. С. 75 – 83. DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-3-75-83

Логунов А. В., Шмотин Ю. Н. Современные жаропрочные никелевые сплавы для дисков газовых турбин. М.: Наука и технологии, 2013. 264 с.

Хлыбов А. А., Рябов Д. А., Соловьев А. А. и др. Исследование влияния параметров селективного лазерного плавления на структуру и физико-механические свойства заготовки из нержавеющей хромоникелевой стали // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2023. Т. 26, № 4. С. 33 – 41. DOI: 10.22213/2413-1172-2023-4-33-41

Khlybov A. A., Ryabov D. A., Pichkov S. N. et al. Developing an acoustic method for determining the degree of hydrogenation in structures made of titanium alloys // Russ. J. Nondestruct. Test. 2019. V. 55, Is. 4. P. 255 – 261. DOI: 10.1134/s2075113323010173




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.2.44-51

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025