ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 192 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Влияние горячей пластической деформации на структуру и свойства поверхностно модифицированных слоев после вневакуумной электронно-лучевой наплавки на сталь 12Х18Н9Т с применением порошковой смеси состава 10Cr-30B Алина Дударева 1, a, *, Евдокия Бушуева 1, b, Андрей Тюрин 1, c, Евгений Домаров 2, d, Игорь Насенник 1, 4, e, Владислав Шикалов 3, f, Ксения Скороход 3, g, Александр Легкодымов 2, 4, h 1 Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия 2 Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, пр. Академика Лаврентьева, 11, г. Новосибирск, 630090, Россия 3 Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Институтская улица, 4/1, г. Новосибирск, 630090, Россия 4 Федеральный исследовательский центр «Институт катализа имени Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук», Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов», пр. Никольский, 1, р.п. Кольцово, Новосибирская область, 1630559, Россия a https://orcid.org/0009-0001-5649-7090, dudareva-alina@mail.ru; b https://orcid.org/0000-0001-7608-734X, bushueva@corp.nstu.ru; c https://orcid.org/0000-0003-4757-424X, a.tyurin@corp.nstu.ru; d https://orcid.org/0000-0003-2422-1513, domarov88@mail.ru; e https://orcid.org/0000-0003-0937-5004, nasennik.2017@corp.nstu.ru; f https://orcid.org/0000-0002-0491-2803, v.shikalov@gmail.com; g https://orcid.org/0000-0003-0210-8405, k.skorokhod@itam.nsc.ru; h https://orcid.org/0000-0001-7405-7454, a_legkodymov@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 4 с. 192–205 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.4-192-205 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 539.374.2 История статьи: Поступила: 06 сентября 2024 Рецензирование: 20 сентября 2024 Принята к печати: 08 октября 2024 Доступно онлайн: 15 декабря 2024 Ключевые слова: Хромоникелевая аустенитная сталь Электронно-лучевая наплавка Горячая пластическая деформация Синхротронное излучение Бор Финансирование Исследование выполнено в соответствии с государственным заданием Минобрнауки России (проект FSUN-2023-0009). АННОТАЦИЯ Введение. В настоящее время хромоникелевые аустенитные стали широко используются в нефтегазовой промышленности для бурения скважин благодаря высокой коррозионной стойкости, немагнитным свойствам, высокой ударной вязкости, пластичности и свариваемости. Однако для увеличения срока эксплуатации изделий необходимо повышение абразивной стойкости поверхностных слоев с сохранением химической стойкости, что является сложной технологической задачей. Решение такой задачи может заключаться в создании листовых заготовок «хромоникелевая аустенитная сталь – модифицированный слой», подвергнутых горячей пластической деформации. Цель работы: исследование влияния горячей пластической деформации на структуру и фазовый состав композиций «модифицированный слой – основной металл», полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковой смеси бора и хрома на хромоникелевую аустенитную сталь 12Х18Н9Т. В работе исследованы образцы из стали 12Х18Н9Т с модифицированным слоем 10Cr-30B, сформированным вневакуумной электронно-лучевой наплавкой порошковой смеси хрома и бора и последующей горячей пластической деформацией при температуре 950 °С. Методами исследования являются механические испытания на микротвердость, рентгеноспектральный анализ модифицированного слоя, металлографические исследования, профильный анализ и расчет параметров решетки. Результаты и обсуждение. Выявлено, что после деформации получены бездефектные композиции, поверхностный слой которых представляет собой матричный композиционный материал, содержащий ориентированные частицы карбида хрома с измененными параметрами кристаллической решетки. После пластической деформации не было зафиксировано трещин и расслоений, что позволяет говорить о высоком качестве композиций «модифицированный слой – основной металл» с увеличенными показателями твердости, превышающими в 6,5 раза (13…11 ГПа) соответствующие показатели стали 12Х18Н9Т в состоянии поставки (2 ГПа). В модифицированном слое образуются сложные бориды типа (FexCry)B, расположенные в γ-твердом растворе железа. Параметр решетки уменьшается для γ-железа с 3,588 до 3,580 Å, для борида параметр а – с 5,126 до 5,111 Å, параметр с – с 4,228 до 4,199 Å. Для цитирования: Влияние горячей пластической деформации на структуру и свойства поверхностно модифицированных слоев после вневакуумной электронно-лучевой наплавки на сталь 12Х18Н9Т с применением порошковой смеси состава 10Cr-30B / А.А. Дударева, Е.Г. Бушуева, А.Г. Тюрин, Е.В. Домаров, И.Е. Насенник, В.С. Шикалов, К.А. Скороход, А.А. Легкодымов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 4. – С. 192–205. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.4-192-205. ______ *Адрес для переписки Дударева Алина Алексеевна, аспирант, м.н.с. Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия Тел.: +7 913 707-63-44, e-mail: dudareva-alina@mail.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1