Влияние фазового состава и распределения фаз на особенности формирования трещин и механизм разрушения хромоникелевых сталей, полученных методом электронно-лучевой 3d-печати

Астафурова, Елена Геннадьевна; Москвина, Валентина Александровна; Панченко, Марина Юрьевна; Астафуров, Сергей Владимирович; Мельников, Евгений Васильевич; Майер, Галина Геннадьевна; Реунова, Ксения Андреевна; Рубцов, Валерий Евгеньевич; Колубаев, Евгений Александрович

Влияние фазового состава и распределения фаз на особенности формирования трещин и механизм разрушения хромоникелевых сталей, полученных методом электронно-лучевой 3d-печати

Астафурова, Елена Геннадьевна, Москвина, Валентина Александровна, Панченко, Марина Юрьевна, Астафуров, Сергей Владимирович, Мельников, Евгений Васильевич, Майер, Галина Геннадьевна, Реунова, Ксения Андреевна, Рубцов, Валерий Евгеньевич, Колубаев, Евгений Александрович

Дата публикации: 2020

Дата публикации в реестре: 2020-08-03T14:12:51Z

Аннотация:

Исследованы закономерности формирования трещин вблизи области разрушения и микромеханизм разрушения при одноосном растяжении образцов нержавеющих хромоникелевых сталей Fe-19Cr-9Ni-0.1C и Fe-19Cr-9Ni-1.4Nb-0.1C, сформированных методом проволочной электронно-лучевой 3D-печати, в зависимости от фазового состава и распределения фаз в структуре. Установлено, что в образцах с двухфазной (аустенит/δ-феррит) микроструктурой морфология феррита и его объемное содержание (до 25 %) влияют на распределение пластического сдвига в аустените и феррите, слабо влияют на закономерности формирования микро- и макроскопических полос локализации на стадии предразрушения, а механизм образования трещин аналогичен тому, который наблюдается в литых нержавеющих сталях близкого состава, обладающих однофазной аустенитной структурой. В аддитивно-выращенной стали, содержащей ниобий, формирование хрупких интерметаллидных фаз на основе ниобия и железа способствует формированию пор и микротрещин на межфазных границах аустенит/NbFeCrNi-фаза или δ-феррит/NbFeCrNi-фаза, а процессы формирования трещин в полосах локализованной деформации (как и их образование) оказываются подавленными. Независимо от элементного и фазового состава стальных образцов, полученных методом аддитивной 3D-печати, основной микромеханизм их разрушения, ямочный транскристаллитный излом, аналогичен наблюдаемому в литых образцах аустенитных нержавеющих сталей.

Ключевые слова:
аддитивные технологии, электронно-лучевая 3D-печать, аустенит, феррит, механизм разрушения, локализация пластической деформации, ямочный излом

Тип: статьи в журналах

Права: open access

Источник: Известия высших учебных заведений. Физика. 2020. Т. 63, № 6. С. 16-24