Materiálové vlastnosti a creepová odolnost plechu z oceli AISI 316L vyrobeného aditivní technologií (3D tiskem)

Ing. Šárka Hermanová; Dr. Ing. Zdeněk Kuboň; Ing. Petr Čížek, Ph.D.

MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM, s.r.o., Pohraniční 31/639, 703 00 Ostrava-Vítkovice, Česká republika

Přestože se aditivní výroba (3D tisk) kovových materiálů velmi rychle vyvíjí, jde stále o relativně novou technologii a stále neexistuje dostatek informací zabývajících se chováním velkých součástí a/nebo produktů vyrobených 3D tiskem. Tato práce je proto zaměřena na srovnávací studium materiálových vlastností včetně odolnosti proti tečení bloku z oceli AISI 316L vyrobeného aditivní technologií a zkoušeného ve dvou alternativách (přímo po 3D tisku a po rozpouštěcím žíhání) ve srovnání s plechem vyrobeným konvenčním válcováním za tepla. Zkoušení mechanických a creepových vlastností bylo doplněno o rozbor mikrostruktury a fraktografickou analýzu lomových ploch. Společně s konvenční tahovou zkouškou byly pro hodnocení mechanických vlastností použity i penetrační SP zkoušky a výsledky obou metod byly navzájem srovnány. Výsledky provedených zkoušek prokázaly, že mechanická i creepová odolnost 3D tištěného bloku této oceli je vynikající a dobře srovnatelná s plechem válcovaným za tepla. Bylo také zjištěno, že 3D tištěná ocel má nižší plasticitu, což je výsledkem přítomnosti většího množství defektů ve struktuře 3D tištěného materiálu. Její struktura se tak přibližuje více svarovému kovu než tvářenému základnímu materiálu.

Klíčová slova: 3D tisk; technologie SLM; austenitická ocel; materiálové vlastnosti; creep; zkoušení malých vzorků