Лазерная 3D-печать аустенитного сплава 316L: изменение ячеистой структуры в процессе термической обработки

Методами металлографического анализа, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, рентгендифракционного и рентгеновского микроспектрального анализов исследованы особенности структуры аустенитного сплава 316L, синтезированного методами селективного лазерного плавления (СЛП) и прямого лазерного выращивания (ПЛВ). Показано, что формирующаяся при лазерной 3d-печати структура обладает иерархичность - ванны расплава разбиты на отдельные фрагменты, внутри которых расположены ячейки кристаллизации одинаковой ориентировки; границы ячеек представляют собой объемные сплетения дислокаций, закрепленные сегрегациями легирующих элементов; в структуре присутствуют высокие термические напряжения и кристаллографическая текстура. Исследовано изменение ячеистой структуры в процессе отжигов, которые проводились в интервале температур от 300 до 1200 °С в течение 1 ч. Установлено, что ячеистая структура обладает высокой термической стабильностью, сохраняясь до температур отжига 800 ÷ 900 °С.

The methods of metallographic analysis, scanning and transmission electron microscopy, X-ray diffraction and X-ray microspectral analysis were used to study the structural features of the 316L austenitic alloy synthesized by laser powder bed fusion (LPBF) and direct energy deposition (DED). It is shown that the structure formed during laser 3d printing has a hierarchy - melting baths are divided into separate fragments, inside which there are equally oriented crystallization cells; the cell boundaries are volumetric tangles of dislocations, fixed by segregations of alloying elements; the structure contains high thermal stresses and a crystallographic texture. The change in the cellular structure during annealing, which was carried out in the temperature range of 300 ÷ 1200 °С for 1 h, was studied. It is shown that the cellular structure has high thermal stability, remaining up to annealing temperatures of 800-900°C.