Scientists determine optimal parameters for laser melting process to improve mechanical properties of Russian aerospace superalloy VZh159

Figure. Melt pool zone of single track: (A) for P-350, v-600 regime, (B) for P-350, v-700 regime, (C) for P-350, v-800 regime.

The researches PhD students Rustam Kyarimov, Iuliia Sadykova, Alexander Frantsuzov, Research Engineer Eugene Statnik, Assistant Professor Alexey Salimon, Professor Alexander Korsunsky from the Hierarchically Structured Materials Laboratory, HSM (Skoltech Center for Digital Engineering) published the paper «Factorial-experimental investigation of LPBF regimes for VZh159 nickel superalloy grain structure and structural strength optimization» in the journal «Frontiers in Materials».

Figure. A sample of Russian nickel-based superalloy VZh159.

Рустам Кяримов, первый автор исследования, аспирант из Лаборатории иерархически структурированных материалов HSM (Центр системного проектирования Сколтеха)

«Наше исследование посвящено оптимизации параметров процесса лазерного сплавления металлического порошка (LPBF) для улучшения механических свойств российского суперсплава на основе никеля ВЖ159 (аналогичного сплаву IN718), который широко используется в аэрокосмической промышленности. Изучалось влияние мощности лазера и скорости сканирования на прочность при растяжении, предел текучести и пластичность материала. Экспериментально было установлено, что оптимальными параметрами являются мощность лазера 250 Вт, скорость сканирования 600 мм/с и расстояние между проходами 0.12 мм, что обеспечивает наилучшее сочетание высокой прочности и пластичности. Результаты исследования также показывают, что изменение этих параметров существенно влияет на микроструктуру сплава, включая формирование упрочняющей фазы γ', что важно для повышения эффективности производства и качества материалов».

Полный текст исследования доступен по ссылке.