Фазовый состав и структура порошка хромовой бронзы БрХ

Аннотация

Методами рентгеновского фазового анализа, оптической и сканирующей электронной микроскопии, дополненной построением карт распределения таких химических элементов, как кислород и медь, показано наличие в структуре порошка марки ПР-БрХ, изготовленного из бронзы с ГЦК-решеткой, кислородсодержащих фаз --- оксидов меди (CuO, Cu₂O), которые располагаются по границам зерен и на поверхности частиц порошка. С использованием указанных методов показано, что отжиг в аммиаке при температуре 450 °C способствует восстановлению оксидных фаз до однофазной структуры исходного твердого раствора. Установлено, что наличие оксидов на поверхности частиц порошка и границах зерен внутри этих частиц приводит к непригодности окисленного порошка к использованию в технологии селективного лазерного плавления. Это связано с восстановлением оксидов в процессе лазерной 3D-печати и, как следствие, с газовыделением и чрезмерной пористостью объектов. Доказано, что восстановительный отжиг в аммиаке формирует однофазную структуру частиц порошка на основе ГЦК-меди, что дает возможность выращивать на различных режимах лазерной обработки объекты с небольшой пористостью, не превышающей 2,5 %

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Винтайкин Б.Е., Смирнов А.Е., Шевченко С.Ю. и др. Фазовый состав и структура порошка хромовой бронзы БрХ. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2023, № 1 (106), с. 82--94. DOI: https://doi.org/10.18698/1812-3368-2023-1-82-94

Литература

[1] Мысик Р.К., Логинов Ю.Н., Брусницын С.В. и др. Перспективы применения хромовых и хромциркониевых бронз. Цветные металлы, 2004, № 2, с. 38--41.

[2] Islamgaliev R.K., Nesterov K.M., Bourgon J., et al. Nanostructured Cu--Cr alloy with high strength and electrical conductivity. J. Appl. Phys., 2014, vol. 115, iss. 19, art. 194301. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4874655

[3] Смирнов А.Е., Шевченко С.Ю., Шевчуков А.П. и др. Исследование структуры и свойств бериллиевой бронзы после закалки в азоте высокого давления. Технология металлов, 2018, № 4, с. 25--30.

[4] Григорьянц А.Г., ред. Лазерные аддитивные технологии в машиностроении. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018.

[5] Колчанов Д.С., Пересторонин А.В., Бинков И.И. и др. Влияние режимов выращивания деталей из алюминиевого порошка методом селективного лазерного плавления на пористость, микротвердость и микроструктуру. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2020, № 10 (112), с. 40--48. DOI: https://doi.org/10.30987/2223-4608-2020-10-40-48

[6] Григорьянц А.Г., Колчанов Д.С., Третьяков Р.С. и др. Селективное лазерное плавление металлических порошков, выращивание тонкостенных и сетчатых структур. Технология машиностроения, 2015, № 10, с. 6--11.

[7] Александрова А.А., Базалеева К.О., Балакирев Э.В. и др. Прямое лазерное выращивание композиционного материала инконель 625/TIC: влияние структурного состояния исходного порошка. Физика металлов и металловедение, 2019, т. 120, № 5, с. 498--504. DOI: https://doi.org/10.1134/S0015323019020013

[8] Панченко В.Я., Васильцов В.В., Егоров Э. и др. Аддитивные технологии спекания металлических порошков для получения изделий авиационной и машиностроительной промышленности. Фотоника, 2016, № 6, с. 36--47. DOI: https://doi.org/10.22184/1993-7296.2016.60.6.36.47

[9] Колчанова А.В., Григорьянц А.Г., Колчанов Д.С. и др. Получение композиционных изделий с металлической матрицей методом селективного лазерного плавления. Технология машиностроения, 2020, № 12, с. 5--11.

[10] Колчанов Д.С., Дренин А.А., Денежкин А.О. и др. Исследование влияния режимов выращивания методом селективного лазерного плавления на пористость в изделиях из медных сплавов. Фотоника, 2019, т. 13, № 2, с. 160--168. DOI: https://doi.org/10.22184/FRos.2019.13.2.160.168

[11] Григорьянц А.Г., Колчанов Д.С., Дренин А.А. и др. Влияние основных параметров процесса селективного лазерного плавления на стабильность формирования единичных дорожек при выращивании изделий из медных сплавов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2019, № 6 (711), с. 20--29. DOI: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2019-6-20-29

[12] Григорьянц А.Г., Колчанов Д.С., Дренин А.А. Установка для селективного лазерного плавления металлических порошков. Аддитивные технологии: настоящее и будущее. Матер. IV Междунар. конф. М., ВИАМ, 2018, с. 221--234.

[13] Гинье А. Рентгенография кристаллов. М., ФИЗМАТГИЗ, 1961.

[14] Винтайкин Б.Е., Камынин А.В., Смирнов А.Е. и др. Фазовые превращения в прецизионном никелевом сплаве 40ХНЮ-ВИ в процессе термической обработки и азотирования. Металлы, 2019, № 4, с. 25--32.

[15] Винтайкин Б.Е., Кузьмин Р.Н. Отделение аппаратурных уширений и Кa2 составляющей и Кa-дублета на двумерных картах распределения интенсивности рассеяния рентгеновских лучей прямыми вариационными методами на ЭВМ. Кристаллография, 1986, т. 31, № 4, с. 656--660.

[16] Дриц М.Е., ред. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. М., Наука, 1979.

[17] Мельникова М.А., Колчанов Д.С., Мельников Д.М. Селективное лазерное плавление: применение и особенности формирования трехмерных конструктивных технологических элементов. Фотоника, 2017, № 2, с. 42--49. DOI: https://doi.org/10.22184/1993-7296.2017.62.2.42.49