Особенности водородного охрупчивания низкоуглеродистой стали, полученной методом электронно-лучевого аддитивного производства

Панченко, Марина Юрьевна; Мельников, Евгений Васильевич; Астафуров, Сергей Владимирович; Реунова, Ксения Андреевна; Колубаев, Евгений Александрович; Астафурова, Елена Геннадьевна

Особенности водородного охрупчивания низкоуглеродистой стали, полученной методом электронно-лучевого аддитивного производства

Панченко, Марина Юрьевна, Мельников, Евгений Васильевич, Астафуров, Сергей Владимирович, Реунова, Ксения Андреевна, Колубаев, Евгений Александрович, Астафурова, Елена Геннадьевна

Дата публикации: 2022

Дата публикации в реестре: 2022-10-06T22:25:15Z

Аннотация:

Исследовано влияние электролитического насыщения водородом в разных насыщающих средах на механические свойства и механизмы разрушения низкоуглеродистой стали Fe – (1.8–2.1)Mn – (0.7–1.0)Si – (0.05–0.11)C, полученной методами электронно-лучевого аддитивного производства и промышленного литья. Экспериментально установлено, что насыщение водородом вызывает увеличение предела текучести и уменьшение удлинения до разрыва как для стали, полученной аддитивным способом (преимущественно ферритной), так и для нормализованной стали промышленного производства (со структурой феррито-перлита). Увеличение продолжительности наводороживания от 5 до 20 ч при фиксированной плотности тока (jH = 250 мА/см2, водный раствор NaCl+NH4SCN) сопровождается ростом коэффициента водородного охрупчивания аддитивно-произведенных образцов от KH 5ч = 13% до KH 20ч = 19%, но практически не влияет на величину KH для нормализованной промышленной стали (KH 5ч = 28%, KH 20ч = 30%). Использование в качестве электролита водного раствора серной кислоты (H2SO4+CH4N2S) даже при меньшей плотности тока и продолжительности насыщения вызывает большие водородно-индуцируемые эффекты, чем насыщение в водном растворе поваренной соли. Насыщение водородом способствует формированию дефектов «рыбий глаз» на поверхностях разрушения стали независимо от способа производства и режима насыщения. Установлено, что при одинаковых режимах насыщения негативное влияние водорода проявляется слабее в стали, полученной аддитивным способом.

Ключевые слова:
аддитивные технологии, низкоуглеродистые стали, водородное охрупчивание, экспериментальные исследования

Тип: статьи в журналах

Права: open access

Источник: Известия высших учебных заведений. Физика. 2022. Т. 65, № 6. С. 53-60