ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СЕЛЕКТИВНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ НА КИНЕТИКУ ОТКОЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ 12Х18Н10Т

А.М. Подурец Podurets; Т.О. Скляднева Sklyadneva; И.А. Терешкина Tereshkina; М.И. Ткаченко Tkachenko; И.Р. Трунин Trunin; И.С Гнутов Gnutov

doi:10.32326/1814-9146-2024-86-3-309-320

А.М. Подурец Podurets Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
Т.О. Скляднева Sklyadneva Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров
И.А. Терешкина Tereshkina Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
М.И. Ткаченко Tkachenko Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
И.Р. Трунин Trunin Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
И.С Гнутов Gnutov Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров

DOI: https://doi.org/10.32326/1814-9146-2024-86-3-309-320

Ключевые слова: сталь 12Х18Н10Т, селективное лазерное сплавление, микродефекты, скорость свободной поверхности, откольное разрушение, поврежденность

Аннотация

Получены результаты экспериментального исследования динамических прочностных характеристик стали 12Х18Н10Т при ударно-волновом сжатии до давлений 7 ГПа. Образцы созданы по технологии селективного лазерного сплавления при различных параметрах процесса изготовления. К основным параметрам процесса, кроме характеристик порошка, относятся режимные параметры работы лазера: диаметр пятна, мощность лазера, скорость сканирования лазерного луча, а также толщина слоя порошка, защитная атмосфера и т.п. Показано, что увеличение мощности сканирующего лазера и уменьшение толщины слоя порошка приводят к уменьшению количества внутренних дефектов в исходной структуре образцов. Приведено сравнение полученных в экспериментах прочностных характеристик со свойствами стали, изготовленной по традиционной технологии горячей прокатки. Ударно-волновые эксперименты проводились на легкогазовой пушке (рабочий газ гелий); диагностика волновых процессов проводилась по регистрации скорости движения свободной поверхности с помощью лазерного интерферометра PDV; степень откольного разрушения определялась по металлографическому анализу сохраненных образцов.

Показано, что образцы из стали, изготовленные по технологии селективного лазерного сплавления, имеют большую откольную прочность и меньшую степень поврежденности по сравнению с горячекатаной сталью при одинаковых условиях высокоскоростного ударного нагружения. Согласно результатам металлографического исследования, наличие внутренних дефектов в исходной структуре образцов, связанное с выбором режима технологического процесса, не влияет на степень их откольного разрушения. При этом волновая картина распространения ударной волны существенно различается для образцов с дефектами и без них.