Особенности формирования структуры и свойств при электронно-пучковой обработке Al-Mg сплава, полученного проволочно-дуговым аддитивным способом

В настоящее время изготовление деталей из алюминиевых сплавов методом аддитивного производства изучается большим количеством ученых. Хотя проволочно-дуговое аддитивное производство является экономичным и быстрым методом создания прототипов высококачественных металлических деталей, существуют проблемы данной технологии, связанные с особенностями зеренной структуры и механическими свойствами поверхности. Для решения указанных проблем применяется один из методов энергетического поверхностного модифицирования − электронно-пучковая обработка (ЭПО), позволяющая существенно изменять механические свойства и микроструктуру поверхности. Исследования микроструктуры, фазового состава и механических свойств аддитивно изготовленного сплава Al-Mg показывают, что неоднородность структуры сплава Al-Mg в зависимости от расстояния от подложки: в области, находящейся около подложки, микроструктура имеет более неравномерный характер. В диссертационной работе применена электронно-пучковая обработка с различными плотностями энергии пучка электронов. Изучено влияние на структуру и свойства при электронно-пучковой обработке Al-Mg сплава, полученного проволочно-дуговым аддитивным способом. Выявлено, что после обработки воздействие Es=15 Дж/см2 приводит к формированию расплавленного слоя толщиной 30-35 мкм и зоны термического влияния толщиной 15 мкм. При плотности энергии электронного пучка Es=5 Дж/см2 распределенные внутри зерен субзерна имеют размер около 120 нм. При увеличении плотности энергии до Es=10 Дж/см2 размер субзерен увеличивается до 200 нм, а при Es=15 Дж/см2 размер субзерен увеличивается до 350–500 нм и значение KAM (0,73) и средняя плотность дислокации (3,56 ×10E14 м-2) максимальны. В последнем режиме наблюдаются включения размером 10-13 нм, распределенные на фазе Al. Предел прочности и предел текучести уменьшаются по мере увеличения плотности энергии пучка электронов (с 235 МПа до 214 МПа для и с 127 МПа до 113 МПа, соответственно).