Металлопорошковые композиции жаропрочного сплава ЭП648 производства ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ в технологиях селективного лазерного сплавления, лазерной газопорошковой наплавки и высокоточного литья полимеров, наполненных металлическими порошками

Рассмотрены аспекты комплексного применения порошков сплава ЭП648 производства ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ в аддитивных технологиях селективного лазерного сплавления, лазерной газопорошковой наплавки (LMD) и технологии высокоточного металлопорошкового литья (MIM). Исследованы особенности формирования структуры синтезированного в процессе селективного лазерного сплавления металла, определены его механические свойства, включая длительную прочность. Изучено влияние применяемой в процессе синтеза защитной среды на механические характеристики. Показано, что синтезированный материал ЭП648 после термической и газостатической обработки превосходит литой аналог на 20…25 % по прочности и в 2,5–3 раза по пластичности. Рассмотрено применение порошков сплава ЭП648 для восстановления геометрии сложнопрофильных деталей газотурбинных двигателей, в том числе рабочих лопаток турбины высокого давления, методом лазерной газопорошковой наплавки, обеспечивающей формирование бездефектного материала (без трещин и непроваров на границе раздела). Показаны перспективы использования тонких фракций порошка сплава ЭП648 в технологии высокоточного порошкового литья для получения деталей со сложнопрофильными поверхностями высокого качества.

Литература

[1] Каблов Е.Н. Что такое инновации. Наука и жизнь, 2011, № 11, c. 16–21.

[2] Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С., Сидоров В.В. Приоритетные направления развития технологий производства жаропрочных материалов для авиационного двигателестроения. Проблемы черной металлургии и материаловедения, 2013, № 3, c. 47–54.

[3] Каблов Е.Н. Тенденции и ориентиры инновационного развития России. Москва, ВИАМ, 2015. 557 с.

[4] Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года». Авиационные материалы и технологии, 2015, № 1, с. 3–33.

[5] Неруш С.В., Евгенов А.Г., Ермолаев А.С., Рогалев А.М. Исследование мелкодисперсного металлического порошка жаропрочного сплава на никелевой основе для лазерной LMD-наплавки. Вопросы материаловедения, 2013, № 4 (76), с. 98–107.

[6] Евгенов А.Г., Неруш С.В., Василенко С.А. Получение и опробование мелкодисперсного металлического порошка высокохромистого сплава на никелевой основе применительно к лазерной LMD-наплавке. Труды ВИАМ, 2014, № 5. URL: http://viam-works.ru/ru/articles?art_id=664 (дата обращения 23 марта 2016).

[7] Неруш С.В., Евгенов А.Г. Исследование мелкодисперсного металлического порошка жаропрочного сплава марки ЭП648-ВИ применительно к лазерной LMD-наплавке, а также оценка качества наплавки порошкового материала на никелевой основе на рабочие лопатки ТВД. Труды ВИАМ, 2014, № 3. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23 марта 2016).

[8] Ермолаев А.С., Иванов А.М., Васильев С.А. Лазерные технологии и процессы при изготовлении и ремонте деталей газотурбинного двигателя. Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника, 2013, № 35, с. 49–64.

[9] 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. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23 марта 2016).

[10] 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.

[11] Суфияров В.Ш., Попович А.А., Борисов Е.В., Полозов И.А. Селективное лазерное плавление жаропрочного никелевого сплава. Цветные металлы, 2015, № 1 (865), с. 79–84.

[12] Хоменко М.Д., Низьев В.Г., Мирзаде Ф.Х., Гришаев Р.В. Исследования ИПЛИТ РАН по моделированию лазерного спекания металлических порошков. Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Сб. докл. Междунар. науч. конф., Москва, ФГУП «ВИАМ», 2015. 6 с.

[13] Низьев В.Г., Мирзаде Ф.Х. Численное моделирование лазерного спекания металлических порошков. Вестник Российского фонда фундаментальных исследований, 2014, № 3 (83), с. 58–67.

[14] Семенов А.Б., Гавриленко А.Э., Семенов Б.И. Порошковые технологии синтеза сложных фасонных деталей из суперсплавов: АМ и/или PIM (зарубежный и отечественный опыт). Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Матер. II Междунар. конф., Москва, 16 марта 2016, Москва, 2016.

[15] Семенов А.Б., Гавриленко А.Э., Семенов Б.И. Литейные технологии нового поколения, их освоение и развитие в России. Технология металлов, 2016, № 4, с. 13–25.

[16] Svetlov I.L., Iskhodzhanova I.V., Evgenov A.G., Naprienko S.A. High-Temperature Creep and the Defect Structure of Nickel-Based Superalloy Single Crystals after Hot Isostatic Pressing. Russian Metallurgy (Metally), vol. 2012, no. 4, pp. 330–335.