Целью данной работы являлось установление причин возникновения неоднородности химического состава металла, полученного по технологии СЛП. Из монолитного сплава было изготовлено порошковое сырье с последующим его сплавлением методом СЛП, исходным сырьем служил металл лабораторной плавки малоуглеродистой хромомарганцево-никелевой композиции на основе железа. Для определения характера распределения легирующих химических элементов в изготовленном порошке были совмещены электронно-микроскопические изображения шлифов с данными рентгеноспектрального анализа на сечениях частиц порошка. В результате было установлено, что переходные (Mn, Ni) и тяжелые (Mo) металлы на сечениях порошинок распределены равномерно, а массовая доля кремния (Si) неравномерно: в центре частиц в ряде случаев его в несколько раз больше. Выявленная особенность в распределении кремния предположительно обусловлена образованием различных форм SiO4 при охлаждении образовавшихся частиц. Внутреннее строение изготовленного порошка представлено мартенситной структурой пакетной морфологии. После лазерного сплавления на протравленных шлифах выявлены следы ликвационной неоднородности в виде сетки с ячейками ~200 мкм. Границы ликваций и мелкозернистое строение являлись доминирующими механизмами упрочнения стали в процессе СЛП. В условиях сжатия полученных образцов предел текучести составил 720 МПа, а наибольшее значение сопротивления деформации достигло 1050 МПа, что превышает показатели монолитного материала аналогичного химического состава. На диаграммах σ(ε) на участке параболического упрочнения зафиксированы хаотически расположенные экстремумы локального упрочнения, после которых следуют резкие сбросы нагрузки.

The aim of this paper was to establish the causes of the heterogeneity of the chemical composition of the metal obtained by the LC technology. The powdered raw material was made from a monolithic alloy, which was fused by the SLM, the initial raw material was a laboratory melting metal of a low-carbon chromium-manganese-nickel composition based on iron. To determine the distribution pattern of alloying chemical elements in the resulting powder, electron-microscopic images of thin sections were combined with X-ray analysis data on the cross-sections of the powder particles. As a result, it was found that transition (Mn, Ni) and heavy (Mo) metals are uniformly distributed over the powder particle cross-sections, and the mass fraction of silicon (Si) is uneven: in the center of the particles, it is several times larger in some cases. The revealed feature in the distribution of silicon is supposedly due to the formation of various forms of SiO4 upon the cooling of the formed particles. The internal structure of the manufactured powder is represented by the martensitic structure of stack morphology. After laser fusion, etched thin sections revealed traces of segregation heterogeneity in the form of a grid with cells of ~ 200 μm.