МЕХАНІЗМ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ ПРИ ВИРОЩУВАННІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ 

Анотація

Адитивне виробництво — це процес виготовлення деталей, який полягає в покроковому додаванні складових із певного матеріалу на плоску або осьову основу. Такий варіант виготовлення також називають “вирощуванням” через те, що виріб формується шляхом укладання безперервних шарів матеріалу до його повного отримання. Адитивні матеріали і технології є сучасними та актуальними. Отримати за цими технологіями матеріал можна при використанні різних видів енергії для сплавлення порошків. Практично невідомим при цьому залишається механізм структуроутворення. В даній роботі на обладнанні для адитивних технологій виготовлено зразки з порошку сплаву ВТ1-0 на підкладці зі сплаву ВТ20 та порошку сплаву ВТ20 на підкладці зі сплаву ВТ1-0. Досліджено структури зразків, що вирізані із різних зон наплавленого матеріалу, та виміряно їх мікротвердість. Показано зв’язок структури та рівня мікротвердості у наплавленому матеріалі. Запропоновано механізм формування структури матеріалу з титану при наплавці титанового порошку. Запропоновано механізм утворення пор у металі. Показано, що формування структури супроводжується перерозподілом легувальних елементів у наплавленому металі та підкладці. Це явище фіксували за зміною мікротвердості. Мікротвердість змінюється від рівня, характерного для металу підкладки, до величини, притаманній наплавленому металу. Градієнт температур при виготовлені зразка металу є нерівномірним. Це призводить до зміни розмірів структурних складових у металі. Сплавлення порошку йде пошарово. Формування пор залежить від дисперсності порошку. Частинки великих розмірів формують пори більших розмірів порівняно з порами, утвореними при використанні більш диспер­сних порошків. Процеси, виявлені в експериментах, є однаковими для обох варіантів наплавлення. Відмінність полягає в основному металі, а саме в його хімічному складі. Запропонований у роботі механізм розширює загальні уявлення щодо процесів структуроутворення при адитивному вирощуванні (наплавці) титанових сплавів з їх по-рошків.