Оценка влияния термической обработки на параметры структуры и хладостойкость металлов, полученных аддитивным электродуговым выращиванием

Аннотация

Надежность эксплуатации деталей судового оборудования в значительной степени зависит от способов получения заготовок и последующей термической обработки. Учитывая, что в настоящее время развивается судоходство в районах крайнего Севера, повышение работоспособности судовых машин и механизмов при низких (отрицательных) температурах является весьма актуальным.  В работе проведено исследование влияния вида и режима термической обработки на структуру и параметры хладостойкости сталей 09Г2С и 07Х25Н13, полученных аддитивным электродуговым выращиванием. Показано, что на оптимальных режимах печати в стали 09Г2С наблюдается относительно равномерная и мелкозернистая структура материала, тогда как в сплаве 07Х25Н13 наблюдается дендритная структура. Термическая обработка исследуемых сплавов приводит к более равномерному распределению структурных составляющих в металлах, а в стали 07Х25Н13 дендриты разрушаются, что приводит к уменьшению анизотропии свойств материала. Также термическая обработка приводит к значительному снижению внутренних остаточных напряжений в материале. Результаты исследования ударной вязкости в широком диапазоне пониженных температур показывают, что в исходном состоянии после наплавки исследуемые сплавы обладают значительной анизотропией ударной вязкости (до 8 и 25% для сплава 09Г2С и 07Х25Н13 соответственно). Термическая обработка значительно снижает анизотропию свойств исследуемых сплавов, и повышают значения ударной вязкости. Так для стали 09Г2С после термической обработки наблюдается повышение ударной вязкости более чем в 1,5 раза во всем диапазоне температур. Проведенные исследования позволили выявить диапазон температур вязко-хрупкого перехода и показатели ударной вязкости сплавов 09Г2С и 07Х25Н13, что имеет большое практическое значение при изготовлении деталей и элементов конструкций Северного исполнения для судов, работающих в арктических условиях.