Влияние термической обработки на микротвердость и структурные изменения алюминиевого сплава Al-Si-Mg; Известия Тульского государственного университета. Технические науки; № 4
| Parent link: | Известия Тульского государственного университета. Технические науки.— .— Тула: ТулГУ № 4.— 2026.— С. 329-340 |
|---|---|
| Other Authors: | , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана В работе исследовано влияние стратегии сканирования при селективном лазерном плавлении (СЛП) на микроструктуру, пористость и микротвердость алюминиевого сплава AlSi8Mg (91% Al, 8% Si, 1% Mg) как в исходном состоянии, так и после термической обработки. Актуальность обусловлена недостаточной изученностью того, как исходная стратегия сканирования влияет на кинетику структурных изменений при отжиге. Образцы получены на установке ВАРИСКАФ-100МВС с использованием четырёх стратегий: поворот лазера на 90° между слоями (I), на 45° (II), комбинированная схема с переменным поворотом (III) и двойной переплав слоя (IV). Параметры селективного лазерного плавления: мощность 90 Вт, скорость 225 мм/с, шаг 0,08 мм, толщина слоя 25 мкм, защитная среда – аргон. Пористость оценивали оптической микроскопией, микротвердость – методом Виккерса. Установлено, что минимальная пористость (0,03%) достигнута для образца III, тогда как для стратегий I и II пористость составила 0,31% и 0,29% соответственно. Стратегия IV оказалась непригодной из-за образования крупных капель расплава. Плотность оптимального образца III – 2,49 г/см³, что соответствует силумину. После отжига при 400 °С в течение 5 часов микротвердость снизилась примерно в два раза (до 710–722 МПа) вследствие распада пересыщенного твёрдого раствора и коагуляции частиц кремния. Стратегия сканирования не значительно влияет на однородность распределения легирующих элементов, но существенно определяет пористость и возможность получения бездефектных изделий. Рекомендована стратегия III как оптимальная для дальнейших исследований This study investigates the effect of the scanning strategy in selective laser melting (SLM) on the microstructure, porosity, and microhardness of the AlSi8Mg aluminum alloy (91% Al, 8% Si, 1% Mg) both in the as-built condition and after heat treatment. The relevance of the work stems from insufficient understanding ofhow the initial scanning strategy influences the kinetics of structural changes during annealing. Samples were produced using a VARISKAF-100MVS setup with four different scanning strategies: laser rotation by 90° between layers (I), by 45° (II), a combined pattern with alternating rotation (III), and double remelting of a single layer (IV). The SLM parameters were: laser power 90 W, scanning speed 225 mm/s, hatch spacing 0.08 mm, layer thickness 25 pm, and argon protective atmosphere. Porosity was evaluated by optical microscopy, and microhardness by the Vickers method. It was found that the minimum porosity (0.03%) was achieved for sample III, while for strategies I andII the porosity was 0.31% and 0.29%, respectively. Strategy IVproved unsuitable due to the formation of large melt droplets. The density of the optimal sample III was 2.49 g/cm3, which corresponds to the density of silumin. After annealing at 400U°C for 5 hours, the microhardness decreased approximately twofold (to 710-722 MPa) due to the decomposition of the supersaturated solid solution and coagulation of silicon particles. The scanning strategy does not affect the homogeneity of alloying element distribution but significantly determines porosity and the ability to obtain defect-free parts. Strategy III is recommended as optimal for further research Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.elibrary.ru/item.asp?id=90635622 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=687222 |