Формирования структурно-фазового состава и его влияние на механические свойства кобальтового (Co-Cr-W-С) жаропрочного сплава, полученного в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства на стальной подложке

Объектом исследования является взаимосвязь параметров технологических режимов проволочного электронно-лучевого аддитивного производства и формирующиеся структура и свойства жаропрочных сплавов на основе кобальта системы Co-Cr-W-C. Цель работы: определение закономерностей формирования структуры и фазового состава жаропрочного сплава на основе кобальта (Co-Cr-W-С) в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производство. Выявление влияния параметров аддитивного выращивания на определенные закономерности с целью формирования изделий с заданной структурой и свойствами. В ходе выполнения проекта были получены образцы в виде тонких стенок из жаропрочных сплавов на основе кобальта Stellite 6 и Stellite 12 методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Установлены диапазоны технологических параметров, обеспечивающие получение образцов с заданной геометрической формой и не содержащих макроскопических дефектов. Во всех полученных образцах из сплавов Stellite 6 и Stellite 12 (независимо от выбранного технологического режима) формируется четыре характерные области. По мере увеличения высоты аддитивно формируемых образцов из кобальтовых сплавов происходит снижение величины температурного градиента из-за уменьшения эффективности теплоотвода за счет теплопроводности и накопления тепла в формируемых образцах. Это приводит к постепенному увеличению расстояний между осями дендритов первого порядка от подложки до предпоследнего слоя. Фазовый состав не меняется по всей высоте аддитивно формируемых образцов из кобальтовых сплавов. Изменение технологического режима проволочного электронно-лучевого аддитивного производства может привести к некоторым структурным изменениям. Увеличение погонной энергии (тепловложения) за счет снижения скорости перемещения рабочего стола приводит к формированию более крупной дендритной структуры и большему перемешиванию аддитивно наносимого материала и материала подложки. Избыток железа и никеля в материале системы Co-Cr-W-C может привести к формированию хрупких фаз, понижающих механические свойства, которые могут быть концентраторами напряжений, приводящих к зарождению трещин при остывании заготовки.