Исследование строения 3Д – объектов из интерметаллидных соединений полученных селективным лазерным сплавлением

Мукашова, Динара Доолотбековна Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования являлись механоактивированный и синтезированный тепловым взрывом порошок интерметаллида Ni3Al, образцы, полученные селективным лазерным сплавлением.
Целью данной работы было исследование процесса формирования прототипов из механоактивированного и синтезированного порошка интерметаллида Ni3Al методом селективного лазерного сплавления, оценка строения и свойств получаемого материала.
В результате исследований описано строение полученных порошков, их аттестация с целью использования для селективного лазерного сплавления, выбор режимов селективного лазерного сплавления образцов, исследование их структуры и оценка микротвердости.
Степень внедрения: внедрение в производство не осуществлено.
Область применения: аддитивные технологии.

Реферат …………………………………………………………………………. 6
Введение …………………………………………………………………………10
1. Литературный обзор ………………………………………………………..12
1.1. Аддитивные технологии формирования изделий из металлов ……12
1.1.1. Классификация аддитивных технологий ………………………..12
1.1.2. Селективное лазерное сплавление – перспективный метод
аддитивных технологий …………………………………………..15
1.2. Методы получения порошков для аддитивных технологий …………20
1.2.1. Традиционные методы получения порошков ……………………20
1.2.2. Получение порошков механической активацией ………………. 23
1.3. Использование для СЛС порошков интерметаллидов, полученных
механической активацией и тепловым взрывом ……………….25
1.3.1. Интерметалид Ni3Al ………………………………………………25
1.3.2. Механическая активация компонентов ………………………….24
1.3.3. Получение интерметаллида тепловым взрывом ………………. 28
2. Материалы и методы ……………………………………………………. 30
2.1. Получение порошка для СЛС ……………………………………….. 30
2.2. Получение образцов Ni3Al методом СЛС …………………………… 32
2.3. Методы анализа структуры и свойства образцов ……………..…… 34
3. Результаты эксперимента …………………………………………………… 37
3.1.Исследование строения порошков …………………………………… 37
3.2. Выбор режимов СЛС ………………………………………….………. 42
3.3. Исследование структуры образцов полученных СЛС ……………… 45
3.4. Оценка механических свойств ……………………………………….. 49
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение…………………………………………………………………………….. 53
4.1. Введение ……………………………………………………..………… 53
4.2. Потенциальные потребители результатов исследования …..……… 54
4.3. Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………….. 55
4.4. SWOT-анализ …………………………………………………………. 58
4.5. Цели и результат проекта ………….………………………………… 61
4.5.1. Организация и планирование работ ……………………………. 61
4.5.2. Продолжительность этапов работ ……………………………….62
4.5.3. Расчет сметы затрат на выполнение проекта ………..…………67
4.5.4. Расчет затрат на материалы …..………………………………….67
4.5.5. Расчет амортизационных расходов …………………………….. 68
4.5.6. Расчет затрат на электроэнергию ………………………………. 69
4.5.7. Расчет заработной платы ……………………..………………….71
4.6. Отчисления на социальные нужды …………..………………………. 72
4.6.1. Накладные расходы …………..………………………………… 72
4.6.2. Расчет общей себестоимости затрат разработки ……..………. 74
4.7. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования ….74
4.7.1. Оценка абсолютной эффективности исследования …….……. 74
4.7.1. Оценка сравнительной эффективности исследования ………. 79
5. Социальная ответственность ………………………………………………. 86
5.1. Введение ……………………………………………………………….. 86
5.2.Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности……………………………………………………………………. 85
5.2.1. Эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны …………………………………………………………………. 86
5.3. Производственная безопасность ……………………………………… 87
5.3.1. Анализ опасных и вредных производственных
факторов………………………………………………………………………… 88
5.3.2. Анализ показателей микроклимата …………………………. 88
5.3.3. Анализ показателей шума ……..…………………………….. 91
5.3.4. Анализ освещенности рабочей зоны……….………………… 92
5.3.5. Психофизические вредные факторы …………………………………. 93
5.3.6. Анализ электробезопасности ……….………………………… 94
5.4. Экологическая безопасность ……………………………………….. 97
5.4.1.Экологическая безопасность на рабочей зоне ………………………… 99
5.5. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………100
5.6. Организационные мероприятия обеспечения безопасности …..…. 102
Основные результаты и выводы по исследовательской работе ……………..104
Список используемой литературы …………………………………………… 105
Список публикаций …………………………………………………………… 110
Приложение А (раздел на иностранном языке) …………………………….. 111

Получение деталей из металлов и сплавов с помощью 3D-печати или
аддитивных технологий в последние годы находит все больше сфер
применения. Все разнообразие аддитивного производства, которое включает
полимеры, керамику и металлические материалы, во всем мире было оценено
в 2017 году в 10 миллиардов долларов [1-2]. Это число быстро увеличивается
в секторах производства, связанных с автомобилестроением,
авиакосмической промышленностью и другими отраслями [3-4].
В настоящее время опубликовано много научных обзоров,
посвященных изготовлению деталей и компонентов из металла и сплавов
аддитивными методами. В них рассматриваются аспекты выбора материала,
вопросы оптимизации параметров процесса и структуры получаемого
изделия, свойств в исходном состоянии и после обработки [2-4]. Однако
полная реализация потенциала аддитивных технологий требует продолжения
исследований и глубокого понимания связи «параметры процесса –
структура – свойства» для более широкого круга современных материалов. К
ним относятся стали, алюминиевые сплавы и суперсплавы, в том числе на
основе интерметаллидов [5].
К наиболее перспективным жаропрочным интерметаллидным сплавам
относят интерметаллидные сплавы на основе алюминида никеля и титана. В
числе применения преимуществa интерметаллидных сплавов указывается
достижение эксплуатационных характеристик на уровне традиционных
жаропрочных никелевых сплавов или выше при меньшем содержании
дорогих легирующих элементов и более низкой плотности [6-8].
Отличие данных сплавов в возможности достижения более высоких
характеристик сплава, обусловленных особыми свойствами
интерметаллидных соединений (повышенная температура плавления,
высокая химическая стойкость, низкая плотность), приобретаемыми за счет
формирования ковалентной или ионной связи между атомами. Вместе с тем
высокая хрупкость интерметаллидных соединений, также обусловленная
типом связи, зачастую не позволяет применять данные сплавы без
оптимизации и проведения необходимого комплекса исследований [6].
Разработка порошков для аддитивных технологий на данный момент
очень актуальна. В связи с этим большой интерес представляет технология
получения порошков интерметаллидов методом механической активации
компонентов сплава в шаровых мельницах с последующим
высокотемпературным синтезом, позволяющим получать материал
требуемого состава [9].
Целью данной работы было исследование процесса формирования
прототипов из механоактивированного и синтезированного порошка
интерметаллида Ni3Al методом селективного лазерного сплавления (CЛC), а
также оценка строения и свойств получаемого материала.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать гранулометрический состав и морфологию порошка
интерметаллида Ni3Al, полученного механоактивацией и
самораспространяющимся синтезом, убедиться в его пригодности для
селективного лазерного сплавления.
2. Выбрать режимы селективного лазерного сплавления, обеспечивающие
формирование компактного материала.
3. Исследовать строение и механические свойства полученных образцов.
1.1. Аддитивные технологии формирования изделий из металлов
1.1.1. Классификация аддитивных технологий

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету