Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева

Кукуджанов К.В., Халикова Г.Р., Корзникова Е.А., Ченцов А.В., Дмитриев С.В.

Залечивание длинных трещин в нержавеющей стали 12Х15Г9НД с помощью электроимпульсной обработки

539.3

электроимпульсное воздействие, трещина, сталь

Представляется актуальной возможность восстанавливать сплошность металлов и сплавов, залечивая трещины в них с помощью сильных импульсных электромагнитных полей. Это позволяет увеличить надёжность и продлить срок службы материалов и изделий из них. Хотя электроимпульсное воздействие и имеет большое практическое значение, до сих пор не создан метод, который позволил бы залечить наибольший объем (длину) дефекта. Особенно сложно залечивать длинные макротрещины в тонких пластинах путём сварки их краёв с помощью электроимпульсного воздействия. Цель данной работы — изучить возможность подбора режима электроимпульсного воздействия для решения этой задачи. Описан метод, который позволяет залечивать длинные макротрещины в плоских образцах. Он представляет собой многоэтапную электроимпульсную обработку. Благодаря этому методу удалось залечить значительную часть длинной усталостной макротрещины в стальной пластины. Исследования микроструктуры образцов, которые проводились в поперечных сечениях, подтвердили механизм залечивания. Он заключается в сваривании краёв трещины с помощью расплавленного материала. Чтобы это произошло, во время импульса в вершине трещины были одновременно созданы значительные сжимающие напряжения и высокая температура, которая привела к плавлению стали. Эксперименты выявили существенные различия в процессах залечивания по длине макротрещины и по глубине. Тем не менее, качество залечивания улучшалось с увеличением расстояния от поверхности пластины. В области залечивания вдоль краёв трещины можно наблюдать вытянутые зёрна и центральную зону с равноосными зёрнами. Это отражает процесс остывания расплавленной области образца под воздействием импульса тока.

Кукуджанов Константин Владимирович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник; e-mail: kconstantin@mail.ru; https://orcid.org/0000-000 1-9060-2838; AuthorID: 5979 Халикова Гульнара Рашитовна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент, кафедра «Технологические машины и оборудование»; e-mail: gulnara.r.khalikova@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-6712-8469; AuthorID: 222370 Корзникова Елена Александровна, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией , ведущий научный сотрудник, профессор, научноисследовательская лаборатория экстремальных воздействий на металлы и сплавы; e-mail: elenaakorznikova@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-5975-4849; AuthorID: 158475 Ченцов Александр Викторович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, доцент; e-mail: chentsov@ipmnet.ru; https://orcid.org/0000-0003-4 760-1738; AuthorID: 157206 Дмитриев Сергей Владимирович, доктор технических наук, заведующий лабораторией, профессор, лаборатория компьютерного моделирования, кафедра оборудования и технологий сварки и контроля; e-mail: dmitriev.sergey.v@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-6744-4445; AuthorID: 37154

16–39