МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА МІКРОСТРУКТУРА СТАЛІ 316L, ВИГОТОВЛЕНОЇ РІЗНИМИ СПОСОБАМИ ВИРОБНИЦТВА 

Анотація

Нержавіюча сталь 316L відповідає всім нормам гігієни, міцності й якості та є незамінним матеріалом для виготовлення медичного обладнання. Об’єктом нашого дослідження була нержавіюча сталь аустенітного класу 316L, виготовлена двома способами: традиційним відповідно до ASTM A276/A276M-17 Cond. A (зразки у стані після прокатування та відпалу при 1050 °С з охолодженням у воді) та за технологією вибіркового лазерного плавлення ¾ ВЛП (зразки у вихідному стані після друку). На відміну від традиційних виробничих технологій, метод вибіркового лазерного плавлення пропонує набагато більшу свободу проєктування. Мікроструктуру зразків досліджено за допомогою оптичного мікроскопа AxioMat 200M у різних режимах освітлення, для виявлення структури використано реактиви Каллінга і Мерблі. Встановлено, що сталь 316L, виготовлена традиційним способом, складається переважно з аустеніту (мікротвердість 239 кг/мм²), має значну різнозернистість за перерізом дослідного зразка. Спостерігали двійники та нетипову різнобічно орієнтовану щільну голчасту структуру в області окремих зерен (мікротвердість 260–286 кг/мм²) та однонаправлену нещільну структуру (мікротвердість 317–328 кг/мм²). Мікроструктура сталі 316L, виготовленої за ВЛП-технологією, складається переважно з аустеніту (мікротвердість 268 кг/мм²). За допомогою реактиву Мерблі виявлено границі первинних аустенітних зерен та встановлено дугоподібні структури ванни розплаву. Реактивом Каллінга виявлено нетипову різнобічно орієнтовану внутрішньозеренну субструктуру, яка знаходиться переважно в області між верхівками треків наступного шару на ділянці перекриття треків попереднього шару (мікротвердість вздовж напрямку побудови 239–251 кг/мм², в поперечному напрямку — 286–317 кг/мм²). При застосуванні диференційно-інтерференційного контрасту встановлено присутність видовжених стовбчастих зерен. Середні значення тимчасового опору зразків сталі, виготовленої за традиційним способом, більше на 4,63%, ніж у зразків, виготовлених за ВЛП-тех­нологією, границі плинності — на 1,53%, відносного видовження — на  8,27%, а відносного звуження — на 18,36%. Більш низький рівень властивостей та більший розкид їх значень для сталі, виготовленої за ВЛП-технологією, спричинений присутністю видов­-жених зерен та анізотропією властивостей відносно напрямку побудови. При цьому фактичний рівень властивостей сталі, виготовленої за ВЛП-технологією, у вихідному стані відповідає нормативним вимогам.