Исследование структуры и свойств синтезированного материала стали системы Fe‒Cr‒Ni‒Co‒Mo, полученного методом селективного лазерного сплавления, после различных термических обработок

В.Д. Гоголева, П.Е. Кузнецова, И.С. Куко, Т.А. Мазалова, И.А. Богачев
УДК
669.15-194.55:621.762
DOI
10.18577/2307-6046-2026-0-7-63-75
версия в формате pdf (1.67 МБ)
Цитирование
В.Д. Гоголева, П.Е. Кузнецова, И.С. Куко, Т.А. Мазалова, И.А. Богачев Исследование структуры и свойств синтезированного материала стали системы Fe‒Cr‒Ni‒Co‒Mo, полученного методом селективного лазерного сплавления, после различных термических обработок // Труды ВИАМ. 2026. № 7. DOI: 10.18577/2307-6046-2026-0-7-63-75. URL: https://www.viam-works.ru/journal/2026/7/5
Ключевые слова
аддитивное производство, мартенситно-стареющая сталь, термическая обработка, селективное лазерное сплавление
Аннотация

Проведено исследование влияния различных параметров старения на структуру и механические свойства мартенситно-стареющей стали марки 02Х13Н5К9М4, полученной методом селективного лазерного сплавления из исходного состояния без применения операции закалки. Определены химический состав и содержание примесей, технологические характеристики металлопорошковой композиции, исследованы процентное содержание газовых пор и микроструктура, проведена оценка механических свойств образцов после старения, определены значения косвенных показателей – количества остаточного аустенита и твердости.

Текст статьи будет позднее

Литература
  1. ГОСТ Р 57558–2025. Аддитивные технологии. Базовые принципы. Термины и определения. М: РСТ, 2025. 36 с.
  2. Зленко М.А., Попович А.А., Мутылина И.Н. Аддитивные технологии в машиностроении: учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политех. ун-та, 2013. 222 с.
  3. 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 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
  4. НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ: офиц. сайт. URL: https://viam.ru/add (дата обращения: 24.04.2025).
  5. Богачев И.А., Сухов Д.И., Ходырев Н.А., Куркин С.Э. Исследование режимов синтеза поддерживающих структур деталей, получаемых методом селективного лазерного сплавления из металлопорошковой композиции сплава системы Co–Cr–Ni–W–Ta // Труды ВИАМ. 2022. № 1 (107). С. 3–13. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.04.2025). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-1-3-13.
  6. Гольдштейн М.И., Грачев С.В., Векслер Ю.Г. Специальные стали: учебник для вузов. М.: Металлургия, 1985. 407 с.
  7. Арзамасов Б.Н., Соловьева Т.В., Герасимов С.А. и др. Справочник по конструкционным материалам: справочник. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 640 с.
  8. Перкас М.Д. Структура, свойства и области применения высокопрочных мартенситно-стареющих сталей: учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1986. 70 с.
  9. Бодяко М.Н., Астапчук С.А., Ярошевич Г.Б. Мартенситно-стареющие стали. Минск: Наука и техника, 1976. 246 с.
  10. Перкас М.Д., Еднерал А.Ф., Жуков О.П. и др. О роли кобальта в упрочнении мартенситно-стареющих сталей // Физика металлов и материаловедение. 1984. Т. 57. № 2. URL: https://eposlink.com/catalog/library/elibrary/book/fizika_metallov_i_metallovedenie-1975/publication/69815/ (дата обращения: 14.03.2025).
  11. Тонышева О.А., Вознесенская Н.М. Перспективные высокопрочные коррозионностойкие стали, легированные азотом (сравнительный анализ) // Авиационные материалы и технологии. 2014. № 3. С. 27–32. DOI: 10.18577/2071-9140-2014-0-3-27-32.
  12. Тарасенко Л.В., Шалькевич А.Б. Фазовый состав и упрочнение сталей системы Fe–Cr–Ni–Co–Mo с мартенситно-аустенитной структурой // Материаловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 4. С. 32–37.
  13. Сухов Д.И., Неруш С.В., Юрков М.А., Амирджанян Г.В. Исследования структуры и свойств металлопорошковых композиций из коррозионностойких сталей, полученных газовой атомизацией расплава и предназначенных для изготовления деталей методом селективного лазерного сплавления // Вопросы материаловедения. 2018. № 4 (96). С. 97–106. DOI: 10.22349/1994-6716-2018-96-4-97-106.
  14. Богачев И.А., Сульянова Е.А., Сухов Д.И., Мазалов П.Б. Исследование микроструктуры и свойств коррозионностойкой стали системы Fe–Cr–Ni, полученной методом селективного лазерного сплавления // Труды ВИАМ. 2019. № 3 (75). С. 3–13. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 20.03.2025). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-3-3-13.
  15. Высокопрочная порошковая коррозионностойкая сталь: пат. RU 2751064 C1; заявл. 17.06.20; опубл. 07.07.21.
  16. Севальнев Г.С., Климов В.С., Власов И.И., Мазалова Т.А. Исследование механических свойств синтезированных образцов из стали системы Fe–Cr–Ni–Co–Mo после различных видов обработки // Труды ВИАМ. 2025. № 6 (148). С. 3–12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 16.06.2025). DOI: 10.18577/2307-6046-2025-0-6-3-12.
  17. Алексеева М.С., Слободской П.А., Лукина Е.А., Якушева Н.А. Закономерности формирования структуры мартенситостареющей стали системы Fe–Cr–Ni–Mo–Ti в ходе термической обработки // Труды ВИАМ. 2024. № 2 (132). С. 3–12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 21.05.2025). DOI: 10.18577/2307-6046-2024-0-2-3-12.
  18. ГОСТ Р 55079–2012. Сталь. Метод атомно-эмиссионного анализа с индуктивно связанной плазмой. М: Стандартинформ, 2016. 20 с.
  19. ГОСТ 17745–90. Стали и сплавы. Методы определения газов. М: Изд-во стандартов, 1990. 12 с.
  20. ГОСТ 12344–2003. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода. М: Стандартинформ, 2008. 15 с.
  21. ГОСТ 12345–2001. Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы. М: Стандартинформ, 2006. 23 с.
  22. ГОСТ Р 8.777–2011. Дисперсный состав аэрозолей и взвесей. Определение размеров частиц по дифракции лазерного излучения. М: Стандартинформ, 2012. 12 с.
  23. ГОСТ 1497–2023. Металлы. Методы испытаний на растяжение. М: РСТ, 2024. 54 с.
  24. ГОСТ 11150–84. Металлы. Методы испытания на растяжение при пониженных температурах. М: Изд-во стандартов, 1993. 8 с.
  25. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. М: Стандартинформ, 2007. 40 с.
  26. Altiparmak S.C., Lombardi M., Bondioli F. et al. Hot isostatic pressing for powder-based additive manufacturing of metals: State-of-the-art review and future perspectives // Journal of Materials Research and Technology. 2025. Vol. 39. P. 4794–4822. DOI: 10.1016/j.jmrt.2025.10.135.
  27. Мазалов И.С., Мазалов П.Б., Сухов Д.И., Сульянова Е.А. Влияние параметров горячего изостатического прессования на структуру и свойства сплавов на основе кобальта, получаемых методом селективного лазерного сплавления // Авиационные материалы и технологии. 2021. № 2 (63). С. 3–14. URL: http://viam-works.ru (дата обращения: 21.05.2025). DOI: 10.18577/2713-0193-2021-0-2-3-14.