Структурно-фазовое состояние и механические свойства никелевого жаропрочного сплава, полученного методом электронно-лучевого аддитивного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гурьянов Денис Андреевич

• Гурьянов Денис Андреевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Гурьянов Денис Андреевич

Введение

1. Аддитивные технологии применительно к получению изделий из жаропрочных сплавов на основе никеля

1.1 Особенности химического, фазового и структурного состава жаропрочных никелевых сплавов

1.2 Технологии и методы, применяемые при получении изделий из жаропрочных никелевых сплавов

1.3 Методы аддитивного производства металлических изделий

1.4 Аддитивное производство изделий из сплавов на основе никеля

1.4.1 Современное применение аддитивных технологий для производства изделий из жаропрочных никелевых сплавов

1.5 Механические свойства и дефектность изделий из никелевых сплавов, полученных аддитивными технологиями

2. Материалы и методы исследования

2.1 Материал исследования

2.2 Методика получения изделий методом проволочного электроннолучевого аддитивного производства

2.3 Методика исследования структурно-фазового состава и механических свойств

3. Подбор параметров проволочного электронно-лучевого аддитивного производства изделий из сплава ЖС6У

3.1 Экспериментальное определение условий получения изделий из сплава ЖС6У с заданной геометрией

3.2. Взаимосвязь параметров проволочного электронно-лучевого аддитивного процесса и дефектов материала изделий из сплава ЖС6У

3.3. Экспериментальное определение условий проволочного электроннолучевого аддитивного процесса для получения бездефектных изделий из сплава ЖС6У

3.4. Перспективы оптимизации параметров проволочного электроннолучевого аддитивного производства

Выводы по разделу

4. Формирование структуры изделий из никелевого жаропрочного сплава в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства

4.1. Структурные изменения в никелевых изделиях, полученных методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства

4.2. Исследование текстуры в никелевых изделиях, полученных методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства

4.3. Оценка проволочного электронно-лучевого аддитивного производства как метода направленной кристаллизации жаропрочных никелевых сплавов

4.4. Кристаллизация никелевого сплава в процессе электронно-лучевого аддитивного производства

Выводы по разделу

5. Микросегрегация и выделения вторичных фаз в сплаве ЖС6У после проволочного электронно-лучевого аддитивного процесса

5.1. Фазовый состав сплава ЖС6У в исходном литом состоянии

5.2 Фазовый состав никелевого сплава после аддитивного процесса

Выводы по разделу

6. Механические свойства материала аддитивных изделий из жаропрочного никелевого сплава ЖС6У

6.1 Механические свойства материала аддитивных изделий из жаропрочного никелевого сплава ЖС6У при комнатной температуре

6.2 Механические свойства материала аддитивных изделий из жаропрочного никелевого сплава ЖС6У при повышенных температурах

Выводы по разделу

Выводы

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-фазовое состояние и механические свойства никелевого жаропрочного сплава, полученного методом электронно-лучевого аддитивного производства»

Введение

Актуальность работы. Жаропрочные сплавы на основе никеля обладают комплексом механических и физико-химических свойств, востребованных в современном производстве. К подобным свойствам относятся длительный предел прочности, сопротивление высокотемпературной ползучести, коррозионная стойкость и жаропрочность, что позволяет применять подобные материалы в газотурбинных агрегатах транспортного и энергетического назначения, в частности, для производства лопаток газовых турбин, а также в химической и в космической отраслях. Жаропрочность никелевых сплавов реализуется за счет нано и / или субмикрокристаллических выделений у' фазы (интерметаллидное соединение №3А1) и карбидов. Известно, что наличие границ зерен, расположенных перпендикулярно к направлению приложенной нагрузки, приводит к образованию дефектов в виде трещин, данный эффект усиливается в условиях циклической, знакопеременной нагрузки и / или повышенных температур. В связи с этим возникает необходимость получения изделий с направленной структурой, т.е. с границами зерен, преимущественно ориентированными вдоль направления эксплуатационной нагрузки. Современный металлургический метод получения изделий с направленной структурой, основанный на жидкометаллическом охлаждении (модификация классического метода литья Бриджмена-Стокбаргера), является многоэтапным и весьма затратным по времени. С целью повышения эффективности производства изделий из дорогостоящих жаропрочных никелевых сплавов в настоящее время активно развиваются альтернативные технологические подходы. Одним из таких подходов является аддитивное производство [1].

Методы аддитивного производства позволяют получать трехмерные детали путем постепенного добавления тонких слоев материала согласно цифровой модели. Эта особенность позволяет производить детали со сложной геометрической формой без необходимости использования дорогостоящей оснастки или литейных форм и сокращает необходимость многих традиционных

этапов обработки. Детали со сложной геометрией, точно соответствующие заданной модели, могут быть изготовлены за один этап без ограничений, накладываемых традиционными методами. Кроме того, можно значительно сократить количество деталей за счет устранения или уменьшения необходимости соединения нескольких компонентов. Также не стандартные детали могут производиться без предварительной подготовки элементов производства, что позволяет сократить время на замену критически важных или устаревших изделий. По этим причинам, аддитивное производство сегодня широко признано в качестве новой парадигмы для проектирования и производства высокоэффективных компонентов для аэрокосмической, медицинской, энергетической и автомобильной отраслей.

За последние двадцать лет были достигнуты значительные успехи в развитии технологий, обеспечивающих возможность аддитивного производства. Так, были разработаны дешевые и надежные промышленные тепловые источники, недорогое вычислительное программное обеспечение, а также методы изготовления сырья для металлических филаментов (исходный материал, применяемый в виде порошка, проволоки или прутка). В настоящее время аддитивное производство достигает высокого уровня внедрения в промышленность, о чем свидетельствует появление сертифицированных аддитивных технологических процессов.

Проволочное электронно-лучевое аддитивное производство (известное также как electron beam freeform fabrication - EBF ) является высокопроизводительным и экономически выгодным (проволочный филамент значительно дешевле в производстве, чем порошковый) подходом к получению крупногабаритных изделий. В процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства (ЭЛАП) металлический филамент (в виде проволоки или прутка) облучается высокоэнергетическим пучком электронов, так называемый прямой подвод энергии и материала [1], что приводит к плавлению материала филамента и, частично, ранее аддитивно нанесенного слоя, с последующей их кристаллизацией. Ключевые особенности данного метода

заключаются в том, что весь процесс протекает в вакууме; изготавливаемое изделие не требует наличия дополнительных подпорок (в отличие от порошковых методов); высокочастотная развертка электронного пучка позволяет перемешивать расплавленный металл, что обеспечивает массоперенос достаточный для формирования однородной структуры; на последнем этапе необходимо проводить механическую обработку поверхности изделия.

Сплав ЖС6У является относительно дешевым жаропрочным никелевым сплавом первого поколения, исходя из чего, и был выбран в качестве материала для отработки технологических параметров аддитивного получения изделий методом проволочной электронно-лучевой технологии. Полученные данные об особенностях формирования структуры, фазового состава и механических свойств позволят в дальнейшем перейти к применению более дорогих современных никелевых сплавов. Кроме того, получение направленной структуры в изделии из сплава первого поколения покажет перспективность проволочной электронно-лучевой аддитивной технологии как метода направленной кристаллизации. В настоящее время отсутствуют исследования структурно-фазового состояния и механических свойств материала изделий с направленной структурой, выращенных на поликристаллических подложках, из жаропрочных никелевых сплавов первого поколение, полученных проволочным электроннолучевым аддитивным производством.

Цель настоящей работы заключается в экспериментальном установлении особенностей формирования направленной структуры и фазового состава жаропрочного сплава ЖС6У в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства, реализующем условия локальной металлургии, и их влиянии на механические свойства.

Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить оптимальные значения технологических параметров (ускоряющее напряжение, скорость перемещения рабочего стола, ток электронного пучка) проволочного электронно-лучевого аддитивного производства, обеспечивающих получение бездефектных образцов из

жаропрочного сплава с заданными геометрической формой и направленной структурой.

2. Установить влияние переходной области (подложка из аустенитной стали / аддитивное изделие) на химический состав и кристаллографическую ориентацию дендритной структуры материала аддитивного изделия из жаропрочного сплава.

3. Проанализировать фазовый состав образцов из жаропрочного сплава и провести сравнительный анализ с аналогичным материалом, полученным методом литья.

4. Установить взаимосвязь структурно-фазового состояния с механическими свойствами материала аддитивных образцов из жаропрочного сплава при комнатной и повышенных температурах.

Научная новизна:

1. Показана возможность получения методом проволочного электроннолучевого аддитивного производства бездефектных изделий с направленной структурой из литейного жаропрочного никелевого сплава ЖС6У.

2. Установлено, что в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства изделий из жаропрочного сплава происходит формирование четырех структурных областей по мере удаления от подложки.

3. Установлены особенности механизма направленной кристаллизации при получении изделия из жаропрочного сплава методом проволочного электроннолучевого аддитивного производства, обусловленного достижением необходимых величины и направления температурного градиента в условиях локальной металлургии. Показано, что направленный рост дендритов реализуется по механизму эпитаксиального роста в условиях периодического частичного повторного плавления и многократного термического воздействия предыдущих закристаллизовавшихся аддитивных слоев материала аддитивного изделия.

4. Выявлено, что условия локальной металлургии нивелируют влияние подложки на кристаллографическую ориентацию аддитивно получаемого изделия.

5. Формирование нежелательных топологических плотноупакованных фаз не происходит, а фазовый состав не изменяется по мере увеличения высоты аддитивного изделия.

Теоретическая значимость. Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы важны для разработки способов формирования структурно-фазового состава жаропрочного сплава в процессе изготовления методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. Установленные особенности формирования структуры вносят вклад в представления о кристаллизации жаропрочного сплава в условиях аддитивного производства, характеризующегося локальностью процессов кристаллизации и охлаждения. Определенные диапазоны параметров проволочного электроннолучевого аддитивного производства, могут быть использованы при последующем моделировании процессов кристаллизации и аддитивного изготовления деталей и изделий.

Практическая значимость. Применение полученных экспериментальных данных позволяет получать бездефектные изделия из жаропрочного сплава методом проволочного электронно-лучевого аддитивного производства. На основе достигнутых результатов возможно упрощение подбора технологических параметров при применении сплавов следующего поколения (разработанных для получения изделий с направленной структурой). Показана принципиальная возможность реализации направленной кристаллизации в аддитивно получаемом изделии без применения монокристаллических подложек из более доступных материалов, чем жаропрочные сплавы.

Методология и методы исследования. В работе использовались как классические учебники и монографии, так и современные труды зарубежных и отечественных исследователей. Особенности формирования структуры, фазового состава, кристаллографической текстуры и механические свойства аддитивно полученных изделий из жаропрочного сплава исследовались методами оптической микроскопии, растровой и просвечивающей электронной

микроскопии, рентгеноструктурного анализа, механического одноосного растяжения при комнатной и повышенных температурах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментально установленные диапазоны технологических параметров проволочного электронно-лучевого аддитивного производства, с послойным и внутрислойным варьированием величины погонной энергии, позволяющие реализовать направленную кристаллизацию дендритной структуры и получить бездефектный материал аддитивных образцов из жаропрочного сплава ЖС6У в условиях локальной металлургии.

2. Направленная дендритная структура с необходимой кристаллографической ориентацией реализуется в процессе проволочного электронно-лучевого аддитивного производства из жаропрочного сплава ЖС6У в условиях неплоского фронта кристаллизации за пределами зоны растворения химических элементов в материале изделия на подложке из поликристаллического изоморфного материала (имеющего один тип кристаллической решетки с аддитивным изделием).

3. Величины погонной энергии и температурного градиента, а также повторные термические воздействия в процессе электронно-лучевого аддитивного производства обусловливают особенности фазового состава, макро-, микро- и тонкой структуры, аддитивных изделий из жаропрочного сплава ЖС6У:

- наличие зон плавления и повторного переплава;

- эпитаксиально растущие измельченные дендриты;

- измельчённые выделения вторичной и третичной природы у'-фазы когерентной матричной у-фазе и карбидов.

4. Экспериментально установленные факты измельчения структурных элементов и выделений вторичных фазовых, а также снижение коэффициентов микросегрегации у/у' фаз за счет повторного термического воздействия в процессе формирования аддитивных изделий из жаропрочного сплава ЖС6У, что в совокупности обеспечивает достижение механических свойств при комнатной и

повышенных температурах, превосходящих таковые для термически обработанного жаропрочного сплава ЖС6У в литом состоянии.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XVI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (Россия, г. Томск, 2019, 2021, 2022); Международная конференция «Физическая мезомеханика» (Россия, г. Томск, 2019, 2020, 2021, 2022); IV международная конференция «Электронно-лучевая сварка и смежные технологии» (Россия, г. Москва, 2019, 2021), Международная научно-практическая конференция «Проблемы перспективы развития двигателестроения» (Россия, г. Самара, 2021).

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 14 работах [2-15], из них 12 статей опубликованы в журналах, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science (3 работы опубликованы в изданиях первого квартиля), и 2 работы в журналах, рекомендованных ВАК; отражены в акте испытаний.

Личный вклад автора состоит в корректировке режимов проволочного электронно-лучевого аддитивного процесса, подготовке образцов для проведения структурных исследований, проведении исследований методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии, анализе полученных совокупных результатов, написании статей. Обсуждение результатов, постановка цели и задач, формулировка выводов и положений работы проводилась совместно с научным руководителем.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (государственное задание ИФПМ СО РАН проект FWRW-2019-0034, FWRW-2022-0004), РФФИ (проект № 20-32-90010), а также в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки ведущих научных школ НШ-1174.2022.4.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения, 6 разделов, выводов, списка литературы из 120 наименований и приложения. Работа изложена на 143 страницах и включает 53 рисунка, 20 таблиц.

1 Аддитивные технологии применительно к получению изделий из жаропрочных сплавов на основе никеля

1.1 Особенности химического, фазового и структурного состава жаропрочных никелевых сплавов

Жаропрочные сплавы на основе никеля востребованы во многих отраслях современной промышленности для работы в условиях высокотемпературной эксплуатации, требующих обеспечить сохранение физических и механических свойств. Так, никелевые сплавы активно применяются в авиационной, космической, энергетической и химической промышленностях. Традиционно изделиями, изготавливаемыми из никелевых сплавов, являются лопатки газотурбинных авиационных двигателей и энергетических установок, элементы камеры сгорания ракетных двигателей, направляющие тепловых потоков в различных химических технологиях, протонообменные мембраны в топливных элементах [16-19]. Основными свойствами никелевых сплавов, обосновывающими их востребованность, являются длительный предел прочности, сопротивление коррозии и ползучести при высоких температурах [2022]. Данные свойства достигаются за счет сложного фазового состава никелевых сплавов.

Жаропрочные сплавы содержат матричную аустенитную у-фазу с ГЦК кристаллической решеткой и вторичные фазы. Аустенитная матрица содержит в твердом растворе большое количество, как правило, кобальта, хрома, молибдена, вольфрама, за счет чего достигается твердорастворное упрочнение и дисперсионное упрочнение интерметаллидными фазами. Основными упрочняющими фазами являются упорядоченные у'-фаза (интерметаллидное соединение №3(А1, Т^) со сверхструктурой типа Ь12 на базе ГЦК решетки и у''-фаза (интерметаллидное соединение №3МЬ) на основе ОЦК решетки (фазовая

диаграмма состояния системы А1-№ приведена на рисунке 1.1). Элементы, образующие у - и у"-фазы, вводят в таких количествах, пока эти фазы не перестанут быть когерентными (благодаря тетрагональному искажению) у матрице (около 8 вес.%) [26]. Жаропрочность никелевых сплавов реализуется за счет нано- и / или субмикрокристаллических выделений у'-фазы и карбидов. у' и у"-фазы имеют вторичную и третичную природу и выпадают из пересыщенного твердого раствора (у фазы) в процессе старения.

Рисунок 1.1 - Фазовая диаграмма состояния системы А1-№

Иногда в отдельный структурно-фазовый компонент выделяют у' фазу и у/у' эвтектику, формирующиеся по границам зерен, осей дендритов или их колоний [23].

Кроме выше описанных, следует отметить наличие ещё нескольких характерных для никелевых сплавов фаз вторичной и третичной природы. Их можно разделить на три группы:

1 - первичные и вторичные карбиды;

2 - геометрически плотноупакованные фазы;

3 - топологически плотноупакованные фазы (количество атомов на элементарную ячейку >30; координационное число >12).

Очевидно, что каждая фаза по-своему оказывает влияние на свойства материала. Некоторые повышают сопротивление ползучести, предел прочности или усталостные характеристики. С другой стороны, некоторые фазы аналогично снижают свойства. Данное влияние значительно зависит от морфологии, ориентации в матрице и объемной доли. Многие фазы появляются в результате последующей термической обработки или длительной эксплуатации.

Вторичными фазами, вносящими вклад в формирование свойств, являются карбиды MC, распадающиеся в процессе термообработки или эксплуатации на карбиды типа M23C6 (вопрос о влиянии карбида данного типа остается открытым) и M6C, M7C3 с ГЦК решеткой.

Карбиды могут обеспечивать ограниченное упрочнение непосредственно (за счет дисперсионного упрочнения) или, как это часто бывает, косвенно (за счет стабилизации границ зерен) [24].

Фаза у - главная упрочняющая фаза в никелевых и железоникелевых жаропрочных сплавах. По своей морфологии выделения нано- или субмикрокристаллических частиц этой фазы имеют форму от сферической до кубической, иногда кубоидную. С увеличением мисфита (несоответствия параметров кристаллических решеток) у/у' происходит следующее изменение морфологии: сферическая (мисфит ~ 0-0,2 %)- глобулярная - блочная -кубоидная (мисфит ~ 0,5-1 %) - пластинчатая (мисфит > 1,25 %). Также на морфологию частиц у' фазы влияют содержание Mo и величина отношения Al/Ti. Отрицательное значение величины мисфита означает, что когерентная частица упрочняющей у' фазы находится в состоянии упругого равноосного растяжения, а прилежащие слои никелевой матрицы в состоянии сжатия. Величина мисфита определяет форму дисперсных выделений упрочняющей у' фазы [25]. Размер выделений у' фазы варьируется от единиц до сотен нанометров, в зависимости от

способов получения изделия. Стоит отметить, размер частиц данной фазы может изменяться и в одном изделии, что является следствием дендритной ликвации химических элементов [26].

Также вторичными фазами, присутствующими практически во всех типах жаропрочных сплавов, являются п фаза (интерметаллидное соединение N1^1, Ta)) с ГПУ решеткой и орторомбическая 5 фаза (интерметаллидное соединение №3ЫЬ). Большое значение мисфита приводит к образованию 5 и п фаз. Превращение у' фазы в п фазу происходит тем скорее, чем больше содержание титана, ниобия и тантала в у' фазе. Введение вольфрама позволяет сдерживать формирование п фазы с пластинчатой морфологией, являющейся разупрочняющей. Т.к. п фаза образуется преимущественно по границам зерен/дендритов, то активное препятствие её формированию оказывают элементы, упрочняющие границы (особенно бор). Фазы у', у'', п, 5 также известны как геометрически плотноупакованные фазы.

Основные типы карбидов, присутствующие в жаропрочных никелевых сплавах - это МС, М23С6 и М6С. Все карбиды могут иметь различную морфологию и структуру (частицы правильной и неправильной формы, пластины, сетки «иероглифов», Видманштеттенову структуру), химический состав и расположение (границы зерен/дендритов или их объем), что значительно усложняет их идентификацию. Карбиды типа М23С6 (в кристаллической решетке таких карбидов на местах металла обычно присутствуют хром, молибден и вольфрам) появляются в сплавах, содержащих большое количество хрома. Выделения М23С6 имеют морфологию правильных частиц или стержней, выстраивающихся в ряд, которые при небольших увеличениях выглядят как пластины. Данные карбиды появляются в результате разложения МС карбида в процессе термической обработки или же при эксплуатации в тех же температурных условиях. По краям М23С6 карбидов могут формироваться выделения когерентной о фазы. Согласно [27] подобные карбиды подавляют зернограничное проскальзывание и повышают длительную прочность. Но и разрушение материала происходит из-за декогезии поверхности раздела М23С6 с у-

матрицей. Карбиды типа МбС (содержат никель, кобальт, вольфрам) образуются в сплавах, содержащих 6-8 ат.% молибдена и/или вольфрама, а температура их образования чуть выше, чем у М23С6. Существует несколько основных реакций, приводящих к образованию карбидов:

Реакция (1.1) является преобладающей в большинстве никелевых сплавов, при более высоких температурах становится возможным протекание реакции (1.2), далее происходит превращение одного типа карбида в другой согласно (1.3). Стоит отметать, что данная последовательность реакций не является строгой, и индивидуальна для каждого сплава. Несмотря на то, что принято считать, что карбиды оказывают положительное влияние на механические свойства материала, существует вероятность образования ячеистых выделений М23С6, значительно снижающих пластичность. Предотвращает данный эффект выделение у' фазы, содержащейся в современных сплавах в количестве более 0,9 объемной доли. Наиболее редкой реакцией является формирование карбидов за счет свободного углерода, находящегося в матрице (1.4).

Нежелательные фазы также присутствуют в жаропрочных сплавах на основе никеля. Топологически плотноупакованные фазы такие, как о (тетрагональная кристаллическая решетка) - (Сг, Мо, Бе)х(№, Со)у, где х и у варьируются от 1 до 7; ^ фаза (ромбоэдрическая кристаллическая решетка) - (Бе, Со)7 (Мо, ')6. Также к ТПУ фазам относится фаза Лавеса (гексагональная кристаллическая решетка) - (N1, Со, Бе, Сг)2(КЬ, Мо, Т1, Та). ТПУ фазы в первую очередь формируются в местах скоплений молибдена и хрома - границы зерен и поверхность изделий, что заставляет технологов контролировать

МС ^ М23С6+у' МС+ у ^ М6С + у' М6С+ М' ^ М23С6 + М у± ^ М23С6 +у2

(1.1) (1.2)

(1.3)

(1.4)

сегрегацию химических элементов на разных этапах технологического процесса. В кристаллических решетках ТПУ фаз отсутствуют системы множественного скольжения, что делает данные фазы недеформируемыми. Так у о фазы на элементарную ячейку приходится 30 атомов, у ^ фазы их 13. Морфология ТПУ фаз имеет вид пластин, и формируются они по границам карбидов. Существует зависимость: о фаза образуется по границам М23С6, а ^ фаза по границам М6С. Данные пары карбидов и ТПУ фаз являются когерентными и обладают одинаковым химическим составом (если исключить углерод). Данную особенность необходимо учитывать при выборе режима термообработки, т.к. активное вырождение карбидов может привести к появлению областей, обедненных углеродом, и способствовать развитию ТПУ фаз. В основном данные фазы повышают хрупкость никелевых жаропрочных сплавов путем истощения у матрицы (вытягивают элементы, упрочняющие твердый раствор), что также приводит к снижению сопротивления ползучести материала. ТПУ фазы являются хрупкими и укрупненяются со временем, в связи с этим происходит формирование трещин, и, как следствие, происходит снижение всех механических свойств. Влияние ^ фазы на механические свойства жаропрочных сплавов зависит от конкретного сплава, так её присутствие в сплаве АБ-1753 ухудшает свойства, а в сплаве МАЯ-М 252 не оказывает никакого влияния [27].

Обилие формирования возможных фаз связано со сложной системой легирования современных жаропрочных сплавов. В таблице 1.1 приведены данные по химическим элементам и их ролям в сплавах.

Таблица 1.1 - Легирующие химические элементы и их роль в жаропрочных сплавах [8, 10]

Роль Элемент

Образование и упрочнение у-матрица N1, Со, Сг, Бе, Мо, Та, Яе, №

Образование карбидов: МС W, Та, Т1, Мо, Щ 7г, V, Сг

М7С3 Сг

М23С6 Сг, Мо, W

М6С Мо, N1, Сг

Образование у' фазы А1, Т1, Та, Ш

Повышение температуры полного А1, Т1, ИГ, Та, Мо Яе, '

растворения у' фазы

Сопротивление окислению А1, Сг, У, Ьа, Се

Сопротивление высокотемпературной Ьа, ТИ

коррозии

Улучшение свойств ползучести Ва, Та

Упрочнение границ зерен В, С, 7г, ИГ

Препятствие коалесценции у' Яе, №>, Та

Замедление диффузии в области Мо, '

высокотемпературной (> 0,6ТПЛ)

ползучести

За последние 80 лет химический состав жаропрочных сплавов претерпел значительные изменения. Наблюдается тенденция уменьшения содержание никеля, кобальта, хрома и повышения содержание тантала, вольфрама, молибдена, ниобия, рения, рутения [27]. Однако активное введение тугоплавких элементов приводит к повышению плотности материала и, как следствие, к увеличению массы финального изделия, а также усложняет и увеличивает стоимость процесса его обработки.

1.2 Технологии и методы, применяемые при получении изделий из жаропрочных никелевых сплавов

Современные жаропрочные никелевые сплавы делятся на литейные и деформируемые. Для формирования однородного выделения у' фазы в деформируемых сплавах проводят гомогенизационную температурную обработку (1085-1230°С). Данный процесс может сопровождаться выделением карбидов только типа М6С, карбиды типа М23С6 при гомогенизации не формируются. Далее проводится несколько этапов обработок старением при температурах 840 -1100°С, окончание формирования у' фазы происходит в процессе старения при

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гурьянов Денис Андреевич, 2023 год

Список литературы

1. ГОСТ Р 57558-2017/ISO/ASTM 52900:2015 Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения (Additive manufacturing processes. General principles. Part 1. Terminology)

2. Gurianov D. A., Fortuna S. V., Osipovich K. S. Defects formation features of nickel-based superalloy product obtained by wire-feed electron beam additive manufacturing // AIP Conference Proceedings. - 2019. - 2167. - 020125. https://doi.org/10.1063/1.5131992

3. Gurianov D. A., Kalashnikov K. N., Utyaganova V., Khoroshko E. S. and Chumaevskii A. V. Microstructure features of Ni-based and Ti-based alloys formed by method of wire-feed electron beam additive technology // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. - 2019. - 597. - 012042. DOI 10.1088/1757-899X/597/1/012042

4. Fortuna S. V., Gurianov D. A., Nikonov S. Yu., Ivanov K. V. About the features of the chemical composition of additive products from nickel-based superalloy // AIP Conference Proceedings. - 2020. - 2310. - 020101. https://doi.org/10.1063/5.0034084

5. Gurianov D. A., Fortuna S. V., Nikonov S. Y., Vorontsov A. V. Influence of additive process parameters on formation of superalloy product structure // AIP Conference Proceedings. - 2020. - 2310. - 020121. https://doi.org/10.1063/5.0034073

6. Fortuna S. V., Gurianov D. A., Sokolov P. S., Fortuna A. S. To the method of manufacturing filaments for electron-beam additive technology from casting and hardly deformable metallic materials // AIP Conference Proceedings. - 2020. -2310. - 020102. https://doi.org/10.1063/5.0034086

7. Gurianov D. A., Fortuna S. V. Wire-feed electron beam additive manufacturing of nickel-based superalloy: Process stability and structure features // AIP Conference Proceedings. - 2020. - 2310. - 020120. https://doi.org/10.1063/5.0034065

8. Fortuna, S.V., Gurianov, D.A., Kalashnikov, K.N. et al. Directional Solidification of a Nickel-Based Superalloy Product Structure Fabricated on Stainless Steel Substrate by Electron Beam Additive Manufacturing // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2021. - V. 52. - P. 857-870. https://doi.org/10.1007/s11661-020-06090-8

9. Gurianov D. A., Fortuna S. V., Nikonov S. Y. and Kulkov S. N. Structure and phase composition features of nickel-based superalloy after electron beam additive process // J. Phys.: Conf. Ser. - 2021. - 1989. - 012001. DOI 10.1088/1742-6596/1989/1/012001

10. Gurianov, D.A., Fortuna, S.V., Nikonov, S.Y. et al. Heat Input Effect on the Structure of ZhS6U Alloy Products Produced by Wire-Feed Electron-Beam Additive Manufacturing // Russ Phys J. - 2021. - 64. - pp 1415-1421. https://doi.org/10.1007/s11182-021-02473-5

11. Gurianov, D.; Fortuna, S.; Nikonov, S.; Kalashnikova, T.; Chumaevskii, A.; Utyaganova, V.; Kolubaev, E.; Rubtsov, V. Assessment of Structure and Properties Homogeneity after Repairing of a Nickel-Based Superalloy Product by the Electron Beam Additive Technology // Crystals. - 2022. - 12. - 1400. https://doi.org/10.3390/cryst12101400

12. Gurianov D. A., Fortuna S. V., Nikonov S. Y., Chumaevskii A. V. Influence of post heat treatment on additively manufactured nickel-based superalloy structure // AIP Conference Proceedings. - 2022. - 2509. - 020085. https://doi.org/10.1063/5.0084264

13. Fortuna, S.; Gurianov, D.; Nikonov, S.; Ivanov, K.; Mironov, Y.; Vorontsov, A. Features of the Macro-, Micro-, and Fine Structure of the Nickel Superalloy Product Material Formed by the Method of Electron Beam Additive Manufacturing // Materials. - 2022. - 15. - 8882. https://doi.org/10.3390/ma15248882

14. Gurianov, D.A., Fortuna, S.V., Nikonov, S.Y. et al. Characterization of Microsegregation and Secondary Phase Precipitation in Nickel-Based Superalloy

after Wire-Feed Electron Beam Additive Manufacturing // Russ Phys J. - 2022. -65. - pp. 1396-1403. https://doi.org/10.1007/s11182-023-02782-x

15. Osipovich K., Kalashnikov K., Chumaevskii A., Gurianov D., Kalashnikova T., Vorontsov A., Zykova A., Utyaganova V., Panfilov A., Nikolaeva A., Dobrovolskii A., Rubtsov V., Kolubaev E, Wire-Feed Electron Beam Additive Manufacturing: A Review // Metals. - 2023. - 13. - 279. https://doi.org/10.3390/met13020279

16. Xiaopeng C., Zunfeng D., SiXu C., et al. The effect of subsequent heating treatment on the microstructure and mechanical properties of additive manufactured Hastelloy X alloy // Materials Characterization. - 2022. - V. 186. -111799.

17. Blakey-Milner B., Gradl P., Snedden G., et al. Metal additive manufacturing in aerospace: A review // Materials & Design. - 2021. - V. 209. - 110008.

18. Ahsan Md., Fan X., Seo G., Ji C., et al. Microstructures and mechanical behavior of the bimetallic additively-manufactured structure (BAMS) of austenitic stainless steel and Inconel 625 // Journal of Materials Science & Technology. -2021. - V. 74. - P. 176-188.

19. Svendby J., Bjelland O., Bokach D., et al. The use of Additive Manufactured Inconel 625 as Bipolar Plate for the High Temperature Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell // Procedia Structural Integrity. - 2021. - No. 34. - P. 51-58.

20. Fayed E., Brailovski V., Jahazi M., et al. Stability of the microstructure and elevated-temperature mechanical properties of additively manufactured Inconel 718 superalloy subjected to long-term in-service thermal cycling // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 838. - 142790.

21. Zhou Z., Lei Q., Zhang L. et al. Microstructural evolution of nickel-based single crystal superalloy fabricated by directed energy deposition during heat treatment. // Journal of Alloys and Compounds. - 2022. - V.904. - 163943.

22. Wang, H., Liu, D., Wang, J., et al. Study on the evolution of the y phase and grain boundaries in nickel-based superalloy during interrupted continuous cooling // Crystals. - 2021. - V.11. - 1464.

23. Орлов М.В. Технологическое обеспечение ресурса рабочих лопаток первых ступеней турбины авиационных и наземных газотурбинных двигателей: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук 05.16.01 / Орлов Михаил Романович. - М., 2008. - 202 с.

24. Belan J. GCP and TCP phases presented in nickel-base superalloys // Materials Today: Proceedings. - 2016. - No. 3. - P. 936 - 941.

25. Asala G., Andersson J., Ojo O.A. Improved dynamic impact behaviour of wire-arc additive manufactured ATI 718Plus® // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - V. 738. - P. 111-124.

26. Симс Ч.Т., Столофф Н.С., Хагель У.К. Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных установок. Книга 1. - М.: Металлургия, 1995. - 384 С.

27. Епишин А. И. Структура, анизотропия физки-механических свойств и механизмы высокотемпературной ползучести монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов / Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, 2007. - 265 С.

28. Симс Ч.Т., Столофф Н.С., Хагель У.К. Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных установок. Книга 2. - М.: Металлургия, 1995. - 384 С.

29. Han K., Wang H., Peng F., et al. Investigation of microstructure and mechanical performance in IN738LC joint by vacuum electron beam welding // Vacuum. -2019. - V. 162. - P. 214-227.

30. Ojo O.A., Richards N.L., Chaturvedi M.C. Contribution of constitutional liquation of gamma prime precipitate to weld HAZ cracking of cast Inconel 738 superalloy // Scripta Materialia. - 2004. - No. 50. - P. 641-646.

31. Han K., Wang H., Shen L., et al. Analysis of cracks in the electron beam welded joint of K465 nickel-base superalloy // Vacuum. - 2018. - V. 157. - P. 21-30.

32. Jiang C., Liu Z. Computational investigation of constitutional liquation in Al-Cu alloys // Acta Materialia. - 2003. - No. 51. - P. 4447-4459.

33. Курочко Р.С. Сварка и пайка жаропрочных материалов горячего тракта ГТД // Авиационная промышленность. - 1982. - No. 8. - 17 С.

34. S. Sharma, et al. Investigation on the multi-pass gas tungsten arc welded Bimetallic combination // Journal of Materials Research. - 2017. - No 32. - P. 30553065.

35. Gomez X., Echeberria J. Microstructure and mechanical properties of carbon steel A210-superalloy Sanicro 28 bimetallic tubes // Materials Science and Engineering A. - 2003. - No. 348. - P. 180-191.

36. DebRoy T., Mukherjee T., Wei H.L. et al. Metallurgy, mechanistic models and machine learning in metal printing // Nature Review Materials. - 2021. - No. 6. -P. 48-68.

37. DebRoy T., Wei H.L., Zuback J.S., et al. Additive manufacturing of metallic components - Process, structure and properties // Progress in Materials Science. 2018. - V. 92. - P. 112-224.

38. Yin Y., Duan W., Wu K., et al. Temperature distribution simulations during electron beam freeform fabrication process based on the fully threaded tree // Rapid Prototyping Journal. - 2019. - V. 25. - No. 6. - P. 989-977.

39. Shahwaz Md., Nath P., Sen I. A critical review on the microstructure and mechanical properties correlation of additively manufactured nickel-based superalloys // Journal of Alloys and Compounds. - 2022. - V. 907. - 164530.

40. Li Y., Liang X., Yu Y., et al. Review on Additive Manufacturing of Single-Crystal Nickel-based Superalloys // Chinese Journal of Mechanical Engineering: Additive Manufacturing Frontiers. - 2022. - V. 1. - Issue. 1. - 100019.

41. Ferreira A., Reis A., Amaral R., et al. Mechanical and microstructural characterisation of bulk Inconel 625 produced by direct laser deposition // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 838. - 142777.

42. Fayed E., Brailovski V., Jahazi M., et al. Stability of the microstructure and elevated-temperature mechanical properties of additively manufactured Inconel 718 superalloy subjected to long-term in-service thermal cycling // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 838. - 142790.

43. Raghavan N., Stump B., Fernandez-Zelaia P., Kirka M., et al. Influence of geometry on columnar to equiaxed transition during electron beam powder bed fusion of IN718 // Additive Manufacturing. - 2021. - V. 47. - 102209.

44. Yao Y., Xing C., Peng H., et al. Solidification microstructure and tensile deformation mechanisms of selective electron beam melted Ni3Al-based alloy at room and elevated temperatures // Materials Science and Engineering: A. - 2021. - V. 802. - 140629.

45. Chauvet E., Kontis P., Jagle A., et al. Hot cracking mechanism affecting a non-weldable Ni-based superalloy produced by selective electron Beam Melting // Acta Materialia. - 2018. - V. 142. - P. 82-94.

46. Knapp G.L., Raghavan N., Plotkowski A., et al. Experiments and simulations on solidification microstructure for Inconel 718 in powder bed fusion electron beam additive manufacturing // Additive Manufacturing. - 2019. - V. 25. - P. 511-521.

47. Kindermann R.M., Roy M.J., Morana R., et al. Effects of microstructural heterogeneity and structural defects on the mechanical behavior of wire + arc additively manufactured Inconel 718 components // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 839. - 142826.

48. Qiu Z., Wu B., Zhu H., et al. Microstructure and mechanical properties of wire arc additively manufactured Hastelloy C276 alloy // Materials & Design. - 2020. -V. 195. - 109007.

49. Seow C., Zhang J., Coules H., et al. Effect of crack-like defects on the fracture behaviour of Wire + Arc Additively Manufactured nickel-base Alloy 718 // Additive Manufacturing. - 2020. - V. 36. - 101578.

50. Wang K., Liu Y., Sun Z., et al. Microstructural evolution and mechanical properties of Inconel 718 superalloy thin wall fabricated by pulsed plasma arc additive manufacturing // Journal of Alloys and Compounds. - 2020. - V. 819. -152936.

51. Kalashnikov K.N., Chumaevskii A.V., Kalashnikova T.A., Kolubaev E.A. A substrate material and thickness influence on the 3D-printing of Ti-6Al-4V

components via wire-feed electron beam additive manufacturing // Journal of Materials Research and Technology. - 2022. - V. 16. - P. 840-852.

52. Li H., Huang Y., Jiang S. Columnar to equiaxed transition in additively manufactured CoCrFeMnNi high entropy alloy // Materials & Design. - 2021. -V. 197. - 109262.

53. Bermingham M.J., StJohn D.H., Krynen J., et al. Promoting the columnar to equiaxed transition and grain refinement of titanium alloys during additive manufacturing // Acta Materialia. - 2019. - V. 168. - P. 261-274.

54. Ci S., Liang J., Li J,et al. Microstructure and stress-rupture property of DD32 nickel-based single crystal superalloy fabricated by additive manufacturing // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V.854. - 157180.

55. Shaikh A., Rashidi M., Minet-Lallemand K. On as-built microstructure and necessity of solution treatment in additively manufactured Inconel 939 // Powder Metallurgy. - 2022. - 10.1080/00325899.2022.2041787

56. Hu Y., Lin X., Li Y., et al. Microstructural evolution and anisotropic mechanical properties of Inconel 625 superalloy fabricated by directed energy deposition // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V. 870. - 159426.

57. J. Fu, Li H., Song X., Fu M.W. Multi-scale defects in powder-based additively manufactured metals and alloys // Journal of Materials Science & Technology. -2022. - V. 122. - P. 165-199.

58. Corbin D. J., Nassar A. R., Reutzel E. W., et al. Effect of substrate thickness and preheating on the distortion of laser deposited Ti-6Al-4V // Journal of Manufacturing Science Engineering. - 2018. - V. 140. - No. - 6. - 061009.

59. Liu Y., Wang Y., Savinov R., et al. Epitaxial growth of a single-crystal nickelbased superalloy during laser melting with high-power flat-top laser // Optics & Laser Technology. - 2021. - V. 144. - 107444.

60. Ci S., Liang J., Li J., et al. Microstructure and tensile properties of DD32 single crystal Ni-base superalloy repaired by laser metal forming // Journal of Materials Science & Technology. - 2020. - V. 45. - P. 23-34.

61. Bürger D., Parsa A.B., Ramsperger M., et al. Creep properties of single crystal Ni-base superalloys (SX): A comparison between conventionally cast and additive manufactured CMSX-4 materials // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - V. 762. - 138098.

62. Liang Y., Cheng X., Li J., et al. Microstructural control during laser additive manufacturing of single-crystal nickel-base superalloys: New processing-microstructure maps involving powder feeding // Materials & Design. - 2017. - V. 130. - P. 197-207.

63. Yang J., Li F., Pan A., Microstructure and grain growth direction of SRR99 single-crystal superalloy by selective laser melting // Journal of Alloys and Compounds. - 2019. - V. 808. - 151740.

64. Xiao H., Cheng M., Song L., Direct fabrication of single-crystal-like structure using quasi-continuous-wave laser additive manufacturing // Journal of Materials Science & Technology. - 2021. - V. 60. - P. 216-221.

65. Gaumann M., Bezenon C., Canalis P., et al. Single-crystal laser deposition of superalloys: processing-microstructure maps // Acta materialia. - 2021. - V. 49. -1062.

66. Liang Y., Li J., Li A., et al. Solidification path of single-crystal nickel-base superalloys with minor carbon additions under laser rapid directional solidification conditions // Scripta Materialia. - 2017. - V. 127. - P. 58.62.

67. Zhou Z., Huang L., Shang Y., et al. Causes analysis on cracks in nickel-based single crystal superalloy fabricated by laser powder deposition additive manufacturing // Materials & Design. - 2018. - V. 160. - P. 1238-1249.

68. Li J., Wang H.M. Microstructure and mechanical properties of rapid directionally solidified Ni-base superalloy Rene'41 by laser melting deposition manufacturing // Materials Science and Engineering: A. - 2010. - V. 527. - Issues 18-19. - P. 4823-4829.

69. Liu G., Du D., Wang K., Microstructure and nanoindentation creep behavior of IC10 directionally solidified superalloy repaired by laser metal deposition // Materials Science and Engineering: A. - 2021. - V. 808. - 140911.

70. You Q., Yuan H., Zhao L., et al. Removal of inclusions from nickel-based superalloy by induced directional solidification during electron beam smelting // Vacuum. - 2018. - V. 156. - P. 39-47.

71. Liu G., Du D., Wang K., et al. Epitaxial growth behavior and stray grains formation mechanism during laser surface re-melting of directionally solidified nickel-based superalloys // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V.853. -157325.

72. Fernandez-Zelaia P., Kirka M., Rossy A., et al. Nickel-based superalloy single crystals fabricated via electron beam melting // Acta Materialia. - 2021. - V. 216.

- 117133.

73. Hales S., Domack C. Electron Beam Freeform Fabrication of Dissimilar Materials: Cracking in Inconel® 625 Deposited on GRCop-84 // Technical report.

- NASA/TP-2020-5005040. - 2020. - 84 P.

74. Onuike B., Bandyopadhyay A. Bond strength measurement for additively manufactured Inconel 718- GRCop84 copper alloy bimetallic joints // Additive Manufacturing. - 2019. - V. 27. - P. 576-585.

75. Gradl P., Protz C., Greene S. Development and hot-fire testing of additively manufactured copper combustion chambers for liquid rocket engine applications // 53rd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. - 2017. - AIAA 20174670.

76. Karnati S., Liou F.F., Newkirk, J.W. Characterization of copper-nickel alloys fabricated using laser metal deposition and blended powder feedstocks // International Journal of Advancing Manufacturing Technology. - 2019. - V. 103.

- P. 239-250.

77. Yadav S., Jinoop A. N., Sinha N. Parametric investigation and characterization of laser directed energy deposited copper-nickel graded layers // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2020. - V. 108. - P. 37793791.

78. Hassanin A., Silvestri A.T., Napolitano F. Laser-powder bed fusion of pre-mixed Inconel718-Cu powders: An experimental study // Journal of Manufacturing Processes. - 2021. - V. 71. - P. 329-344.

79. Duval-Chaneac M., Gao N, Khan R., et al. Effect of heat treatment on fatigue crack growth in IN718/316L multiple-materials layered structures fabricated by laser powder bed fusion // International Journal of Fatigue. - 2022. - V. 160. -106852.

80. Zhang, C., Shirzadi, A. Fail-Safe Joints between Copper Alloy (C18150) and Nickel-Based Superalloy (GH4169) Made by Transient Liquid Phase (TLP) Bonding and Using Boron-Nickel (BNi-2) Interlayer // Metals. - 2021. - V. 11. -1504.

81. Rankouhi B., Islam Z., Pfefferkorn F., et al. Characterization of multi-material 316L-Hastelloy X fabricated via laser powder-bed fusion // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 837. - 142749.

82. Zhang X., Li L. Additive manufacturing of stainless steel - Copper functionally graded materials via Inconel 718 interlayer // Journal of Materials Research and Technology. - 2021. - V. 15. - P. 2042-2058.

83. Ahsan M., Fan X., Seo G. Microstructures and mechanical behavior of the bimetallic additively-manufactured structure (BAMS) of austenitic stainless steel and Inconel 625 // Journal of Materials Science & Technology. - 2021. - V. 74. -P. 176-188.

84. Pan T., Zhang X., Yamazaki T. Characteristics of Inconel 625—copper bimetallic structure fabricated by directed energy deposition // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2020. - V. 109. - P. 1261-1274.

85. Оспенникова О.Г. Тенденции создания жаропрочных никелевых сплавов низкой плотности с поликристаллической и монокристаллической структурой // Авиационные материалы и технологии. - 2016. - № 1(40). - С. 3-19.

86. Оспенникова О.Г. Разработка научных основ нового поколения литейных жаропрочных наноструктурированных никелевых сплавов пониженной

плотности с требуемым комплексом механических свойств / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - 2018. - 321 С.

87. Yuan X.F., Song J.X., Zheng Y.R., et al. Quantitative microstructural evolution and corresponding stress rupture property of K465 superalloy // Materials Science and Engineering: A. - 2016. - V. 651. - P. 734-744.

88. ОСТ 1-90126-85 Сплавы жаропрочные литейные вакуумной выплавки. -Введ. 01.04.1986 г. - Москва. - 1985. - 11 с.

89. Chang S., Zhang H., Xu H. Closed-loop control of droplet transfer in electron-beam freeform fabrication // Sensors. - 2020. - V. 20. - 923.

90. Tarasov, S.Y., Filippov, A.V., Savchenko, N.L. et al. Effect of heat input on phase content, crystalline lattice parameter, and residual strain in wire-feed electron beam additive manufactured 304 stainless steel // International Journal of Advancing Manufacturing Technology. - 2018. - V. 99. - P. 2353-2363.

91. Li B., Wang L., Wang B., et al. Solidification characterization and its correlation with the mechanical properties and functional response of NiTi shape memory alloy manufactured by electron beam freeform fabrication // Additive Manufacturing. - 2021. - V.48 (B). - 102468.

92. Li Z., Cui Y., Wang L., et al. An investigation into Ti-22Al-25Nb in-situ fabricated by electron beam freeform fabrication with an innovative twin-wire parallel feeding method // Additive Manufacturing. - 2022. - V. 50. - 102552.

93. Cui R., Wang L., Yao L., On the solidification behaviors of AlCu5MnCdVA alloy in electron beam freeform fabrication: Microstructural evolution, Cu segregation and cracking resistance // Additive Manufacturing. - 2022. - V. 51. -102606.

94. Бондаренко Ю.А., Каблов Е.Н. Направленная кристаллизация жаропрочных сплавов с повышенным температурным градиентом // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2002. - №. 7. - 14 С.

95. Zhang Y., Huang B., Li J. Microstructural evolution with a wide range of solidification cooling rates in a Ni-based superalloy // Metallurgical and materials transactions A. - 2013. - V. 44A. - P. 1641-1644.

96. Karimi P., Sadeghi E., Akerfeldt E., et al. Influence of successive thermal cycling on microstructure evolution of EBM-manufactured alloy 718 in track-by-track and layer-by-layer design // Materials & Design. - 2018. - V. 160. - P. 427-441.

97. Ramos J, Murphy J, Wood C, Bourell D, Beaman J. Single-layer Deposits of Nickel Base Superalloy by means of Selective Laser Melting / the Solid Freeform Fabrication Symposium. - 2002. - P. 211-223.

98. Wang J., Lin X., Wang J. Grain morphology evolution and texture characterization of wire and arc additive manufactured Ti-6Al-4V // Journal of Alloys & Compounds. - 2018. - V. 768. - P. 97-113.

99. Chen Y., Lu F., Zhang K. Dendritic microstructure and hot cracking of laser additive manufactured Inconel 718 under improved base cooling // Journal of Alloys & Compounds. - 2016. - V. 670. - P. 312-321.

100. Bermingham M.J., StJohn D.H., Krynen J. Promoting the columnar to equiaxed transition and grain refinement of titanium alloys during additive manufacturing // Acta Materialia. - 2019. - V. 168. - P. 261-274.

101. Ramakrishnan A., Dinda G.P. Direct laser metal deposition of Inconel 738 // Materials Science & Engineering A. - 2019. - V. 740-741. - P. 1-13.

102. Liu Z., Qi H. Effects of substrate crystallographic orientations on crystal growth and microstructure formation in laser powder deposition of nickel-based superalloy // Acta Materialia. - 2015. - V. 87. - P. 248-258.

103. Liang Y., Cheng X., Li J., Wang H. Microstructural control during laser additive manufacturing of single-crystal nickel-base superalloys: New processing-microstructure maps involving powder feeding // Materials & Design. - 2017. - V. 130. - P. 197-207.

104. Liua P., Wang Z., Xiao Y. Insight into the mechanisms of columnar to equiaxed grain transition during metallic additive manufacturing // Additive Manufacturing. - 2019. - V. 26. - P. 22-29.

105. Li Q., Lin X., Wang X., et al. Research on the grain boundary liquation mechanism in heat affected zones of laser forming repaired K465 nickel-based superalloy // Metals. - 2016. - V. 6. - Issue 64. - 10 P.

106. Liu Y., Pan H., Zhao H., et al. The microstructures and mechanical properties of K465 superalloy joints, brazed with different clearances // Weld World. - 2016. -V. 60. - P. 93-98.

107. Liu G., Du D., Wang K., et al. Epitaxial growth behavior and stray grains formation mechanism during laser surface re-melting of directionally solidified nickel-based superalloys // Journal of Alloys and Compounds. - 2021. - V. 853. -157325.

108. Raza, T.; Andersson, J.; Svensson, L.-E. Varestraint Testing of Selective Laser Additive Manufactured Alloy 718—Influence of Grain Orientation // Metals. -2019. - 9. - 1113. https://doi.org/10.3390/met9101113

109. Long H., Bakhtiari S., Liu Y., et al. A comparative study of rafting mechanisms of Ni-based single crystal superalloys // Materials & Design. - 2020. - V. 196. -109097.

110. Gong L., Chen B., Zhang L., et al. Effect of cooling rate on microstructure, microsegregation and mechanical properties of cast Ni-based superalloy K417G // Journal of Materials Science & Technology. - 2018. - V. 34. - Issue 5. - P. 811820.

111. Qiang Huang, Jin Xia Song, Qing Li, Wei Peng Ren, Xin Guang Guan, Hao Chen. Influence of heat treatment on the microstructures and mechanical properties of k465 superalloy // Materials Science Forum. - 2016. - 849. - p. 570579.

112. Qiuge Li, Xin Lin, Fenggang Liu, Fencheng Liu, Weidong Huang. Microstructural characteristics and mechanical properties of laser solid formed K465 superalloy // Materials Science and Engineering: A. - 2017. - 700. - p. 649655. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.05.064

113. ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-8) Металлы. Методы испытаний на растяжение.

114. ГОСТ 9651-84 (ИСО 783-89) Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах (с Изменением N 1)

115. Y. Gu, C. Tao, N. Li, Z. Wei, P. Liu. Effect of Two Heat Treatment Processes on Microstructures and Tensile Behaviors of Ni-Based Superalloy K465 // Materials

Science Forum. - 2014. - 789. - 647-652. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.789.647

116. I. S. Kim, B-G Choi, J. E. Jung, et al. Effect of heat treatment on microstructural evolution and creep behaviors of a conventionally cast nickel-based superalloy // Mater Charact. - 2020. - 165. - 110378. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2020.110378

117. F. A. Baskov, Zh. A. Sentyurina, Yu. Yu. Kaplanskii, et al. The influence of post heat treatments on the evolution of microstructure and mechanical properties of EP741NP nickel alloy produced by laser powder bed fusion // Mater. Sci. Eng. A.

- 2021. - 817. - 141340. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141340

118. Y. Hu, X. Lin, Y. Li, et al. Influence of heat treatments on the microstructure and mechanical properties of Inconel 625 fabricated by directed energy deposition // Mater Sci Eng A. - 2021. - 817. - 141309. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141309

119. Z. Qiu, B. Wu, Z. Wang, et al. Effects of post heat treatment on the microstructure and mechanical properties of wire arc additively manufactured Hastelloy C276 alloy // Mater Charact. - 2021. - 177. - 111158. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.111158

120. G. Liua, X. Xiao, M. Véronc, S. Birosca. The nucleation and growth of n phase in nickel-based superalloy during long-term thermal exposure // Acta Mater. - 2020.

- 185. - 493-506. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2019.12.038

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Акт испытаний технологии электронно-лучевого аддитивного производства изделий авиакосмического и транспортного назначения из сплавов Т1, N1, Бе, Си.

ПРИЛОЖЕНИЕ А