Энергетические параметры образования трещин при многопроходной сварке сплавов систем легирования Ni—Cr

Энергетические параметры образования трещин при многопроходной сварке сплавов систем легирования Ni—Cr—Fe

К. А. Ющенко, А. В. Звягинцева, Г. Б. Беляев, Н. О. Червяков, И. Р. Волосатов, Н. Ю. Каховский, Ю. В. Олейник

Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, ул. Казимира Малевича, 11, 03680, ГСП, Киев-150, Украина

Получена: 07.10.2015; окончательный вариант - 20.10.2016. Скачать: PDF

В работе рассмотрена склонность к образованию горячих трещин в многопроходных швах сплавов на никелевой основе с позиции изменения энергии когезии границ зёрен. В основу положена теория баланса энергии границы зерна и энергии поверхности. Методами дифракции обратных электронов, термического травления и световой интерферометрии оценены анизотропия и изменение энергетических свойств в деградационной зоне образования трещины на границах зёрен в зависимости от кристаллографической ориентации. Оценено влияние зернограничной сегрегации (адсорбции) атомов серы и кислорода на энергию когезии границы зерна. Методом оже-спектрометрии определены концентрации S и O на поверхности трещины в деградационной зоне провала пластичности и их влияние на расчётные значения энергии когезии.

Ключевые слова: граница зерна, трещины падения пластичности, энергия сегрегации, энергия когезии, адсорбция, кристаллографическая ориентация, оже-спектрометрия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i11/1513.html

PACS: 61.50.Lt, 61.72.Mm, 61.72.S-, 62.20.mt, 68.35.Dv, 68.35.Gy, 81.20.Vj

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Destructive Tests on Welds in Metallic Materials. Hot Cracking Tests for Weldments. Arc Welding Processes. Part 1: General, ISO 17641-1:2004.
T. Boellinghaus, Cracking Phenomena in Welds IV (Springer: 2016), p. 512. Crossref
S. Mahalingam, P. E. J. Flewitt, and J. F. Knott, Mater. Sci. Eng. A, 564: 342 (2013). Crossref
T. Watanabe, Res. Mechanica, 11: 47 (1984).
B. S. Bokshtein and A. B. Yaroslavtsev, Diffuziya Atomov i Ionov v Tverdykh Telakh [Diffusion of Atoms and Ions in Solids] (Мoscow: MISiS: 2005), p. 382 (in Russian).
E. A. Holm, D. L. Olmsted, and S. M. Foiles, Scr. Mater., 63: 905 (2010). Crossref
D. H. Lassila and H. K. Birnbaum, Acta Metall. Mater., 35: 1815 (1987). Crossref
K. A. Yushchenko, V. S. Savchenko, and N. O. Chervyakov, Avtomaticheskaya Svarka, 5: 10 (2010) (in Russian).
K. Saida and K. Nishimoto, International Symposium on the Ageing Management & Maintenance of Nuclear Power Plants (ISaG2010), 03: 207 (2011).
F. Christien and R. Le Gall, Surface Science, 602: 2463 (2008). Crossref
K. A. Yushchenko, V. S. Savchenko, A. V. Zvyagintseva, N. O. Chervyakov, and V. Yu. Zavidonov, Nadіynіst’ і Dovgovіchnіst’ Mashyn і Sporud, 36: 36 (2012) (in Ukrainian).
B. Chalmers, R. King, and R. Shuttleworth, Proc. Roy. Soc. A, 193: 465 (1948). Crossref
G. B. Beliaev, I. R. Volosatov, and M. Yu. Kakhovskyi, Ukrainian Journal of Mechanical Engineering and Material Science, 1, No. 1: 113 (2015).
H. G. Van Bueren, Imperfections in Crystals (Amsterdam: North-Holland Publishing Company: 1960).
J. R. Rice and J.-S. Wang, Mater. Sci. Eng. A, 107: 23 (1989). Crossref
A. Ghani, Residual Stresses and Heat Treatments for Metallic Welded Components (Dublin City University School of Mechanical and Manufacturing Engineering: 1994), p. 265.