Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, Москва, Россия:

А. Г. Григорьянц, заведующий кафедрой МТ-12 «Лазерные технологии в машиностроении»¹, докт. техн. наук,
проф., эл. почта: mt12@bmstu.ru
Д. С. Колчанов, доцент кафедры МТ-12¹, канд. техн. наук, эл. почта: kolchanovdmitriy@gmail.com
А. А. Дренин, ассистент кафедры МТ-12¹, аспирант, эл. почта: drenin@inbox.ru
А. О. Денежкин, аспирант кафедры МТ-12¹, эл. почта: denezhkin.anton95@gmail.com

На сегодняшний день технология селективного лазерного плавления (СЛП) является многообещающим методом изготовления деталей сложной формы из металлов и сплавов. Медь и ее сплавы широко используют в промышленности благодаря высокой теплопроводности и низкому удельному сопротивлению. Использование хрома в качестве легирующего элемента позволяет повысить жаропрочность меди и ее механические свойства. В представленной работе были изготовлены образцы из медного жаропрочного сплава ПР-БрХ для определения их механических свойств и пористости. Перед проведением экспериментов был выполнен гранулометрический, морфологический и химический анализ порошка. Для изготовления образцов использовали установку для СЛП D250 фирмы Additive Solutions и многонаправленную стратегию сканирования лазерным излучением порошкового слоя. В результате экспериментов были получены образцы с пористостью менее 5 %, которые в последующем подвергли испытаниям на растяжение и компьютерной томографии. Кроме того, некоторые образцы были подвергнуты термической обработке (ТО). Результаты испытаний показали, что условный предел текучести (σ_0,2) в среднем составляет 166,3 МПа, предел прочности (σ_в) — 198 МПа, предел прочности на растяжение (σ_р) — 42 МПа, относительное сужение (ψ) — 8,9 %, относительное удлинение (δ) — 3,2 %. Было выявлено, что ТО образцов приводит к снижению прочностных свойств при сохранении пластических.

Исследование выполнено при финансированной поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-38-00940\19.

1. Николаев А. К., Новиков А. И., Розенберг В. М. Хромовые бронзы. — М. : Металлургия, 1983. — 176 с.
2. Розенберг В. М., Дзуцев В. Т. Диаграммы изотермического распада в сплавах на основе меди : cправочник. — М. : Металлургия, 1989. — 326 с.
3. Prister P., Forgette B., Whitwham D., Diner O., Herenquel J. Properties imparted by the dispersion type structure produced be heat treatment of Cu – 0,8 percent Cr alloy // Mem. Sci. Rev. Metall. 1971. Vol. 68, No. 10. P. 677–686.
4. Sato S., Nagata K. On quench sensitivity of Cu – Cr alloys // Journal Jap. Inst. Metals. 1969. Vol. 33, No. 10. P. 1155–1160.
5. Осинцев О. Е., Федоров В. Н. Медь и медные сплавы Отечественные и зарубежные марки : cправочник. — М. : Машиностроение, 2004. — 336 с.
6. Семенов В. Н. Влияние неоднородности структуры на прочность паяного соединения // МиТОМ. 1999. № 10. С. 13–16.
7. Takaichi A., Nakamoto T., Joko N. et al. Microstructures and mechanical properties of Co – 29Cr – 6Mo alloy fabricated by selective laser melting process for dental applications // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 2019. No. 21. P. 67–76.
8. Yanan Zhou, Wei Wei, Jiazhen Yan, Wenbo Liu., et al. Microstructures and metal-ceramic bond properties of Co – Cr biomedical alloys fabricated by selective laser melting and casting // Materials Science and Engineering. 2019. No. 759. С. 594–602.
9. Григорьянц А. Г., Колчанов Д. С., Дренин А. А., Денежкин А. О. Влияние основных параметров на стабильность формирования единичных дорожек при селективном лазерном плавлении медных сплавов // Известия вузов. Машиностроение. 2019. № 6.
10. Григорьянц А. Г., Колчанов Д. С., Дренин А. А. Установка для селективного лазерного плавления металлических порошков // Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Материалы IV Международной конференции. — М., 2018. — С. 221–234.
11. Симонов А. П., Дренин А. А., Денежкин А. О. Особенности формирования микроструктуры в изделиях, полученных по технологии селективного лазерного плавления из мед ных сплавов // Политехнический молодежный журнал. 2019. № 11.
12. Shuai Hou, Siyuan Qi, David A. Hutt, Tyrer J. R., Mulan Mu, Zuoxin Zhou. Three dimensional printed electronic devices realized by selective laser melting of copper/ high-densitypolyethylene powder mixtures // Journal of Materials Processing Technology. 2018. Vol. 254, P. 310–324.
13. Kaden L., Matthaus G., Ullsperger T., Seyfarth B., Nolte S. Selective laser melting of copper using ultrashort laser pulses at different wavelengths // Proc. SPIE 10523, Laser 3D Manufacturing V. 2018. 1052312.
14. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 1986-01-01. — М. : ИПК «Издательство стандартов», 2008.
15. Григорьянц А. Г., Шиганов И. Н., Мисюров А. И., Третьяков Р. С. Лазерные аддитивные технологии в машиностроении : учеб. пособие. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 280 с.
16. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы. — 3-е изд., доп. и перераб. — М. : Металлургия, 1974. 488 с.