Кукуджанов К.К. Улучшение механических характеристик аддитивной нержавеющей стали 03Х16Н15М3 при высокоэнергетической электроимпульсной обработке // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2026. № 1(67). С. 55-74. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2026.67.1.003. EDN: DJXUOL.

Автор(ы)

Кукуджанов К.К. — Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАНORCID

Название статьи

Улучшение механических характеристик аддитивной нержавеющей стали 03Х16Н15М3 при высокоэнергетической электроимпульсной обработке

Название (англ.): Improvement of mechanical characteristics of additive stainless steel AISI 316L with high-energy electric pulse treatment

Индекс(ы) УДК

539

DOI

10.37972/chgpu.2026.67.1.003

EDN

DJXUOL

Ключевые слова

аддитивные материалы; селективное лазерное плавление; залечивание; импульсные токи высокой плотности; технологические дефекты; микротрещины; микропоры; пористость; 03Х16Н15М3; 316L

Аннотация

За счет воздействия высокоэнергетическим импульсным электромагнитным полем (ВЭМП) на образцы из нержавеющей стали 03Х16Н15М3 (AISI 316L), изготовленные при помощи технологии селективного лазерного плавления (СЛП), удалось достичь существенного увеличения предельной деформации до разрушения при незначительном снижении предела прочности. Предложен новый подход к определению предпочтительного режима высокоэнергетической электроимпульсной обработки (ВЭИО), направленного на залечивание микродефектов в аддитивных материалах. После применения предпочтительного режима ВЭИО механическое поведение материала стало более предсказуемым и менее вариабельным, о чем свидетельствует существенное снижение стандартных отклонений предела прочности и предельной деформации до разрушения. Подобная динамика макропоказателей является результатом залечивания микродефектов в материале и существенного уменьшения его пористости в результате обработки образцов в предложенном режиме ВЭИО.

Финансирование

Работа выполнена по теме государственного задания ИПМех РАН (номер госрегистрации 124013000674-0).

Даты

Поступила: 24.01.2026; Принята: 17.02.2026; Опубликована: 01.07.2026

Страницы

55-74

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Kukudzhanov K. V., Chentsov A. V. The energy of short current pulses required for healing cracks in conductive materials // Mechanics of Solids. - 2024. - Т. 59, № 8. - С. 3929-3948. -  DOI: 10.1134/S0025654424607031 EDN: CDXWYM
2. Noell P. J. Microstructural modification of additively manufactured metals by electropulsing // Additive Manufacturing. - 2020. - Т. 33. - 10.1016/j. addma.2020.101128. -  DOI: 10.1016/j.addma.2020.101128 EDN: RGZJOQ
3. Xue L., Liao C. Improvement of mechanical properties and corrosion resistance of SLM-AlSi10Mg alloy by an eco-friendly electric pulse treatment // Journal of Cleaner Production. - 2024. - Т. 439. - DOI: 10.1016/j.jclepro.2024.140864 EDN: DFKLCI
4. Guo H., Liu P. Electroshock treatment dependent microstructural evolution and mechanical properties of near-β titanium alloy manufactured by directed energy deposition // Materials & Design. - 2021. - Т. 212. - 10.1016/j.matdes. 2021.110286. -  DOI: 10.1016/j.matdes.2021.110286 EDN: NECCVS
5. Liu C., Yin F. Evolution of grain boundary and texture in TC11 titanium alloy under electroshock treatment // Journal of Alloys and Compounds. - 2022. - Т. 904. - DOI: 10.1016/j.jallcom.2022.163969 EDN: BVDPZB
6. Shijing F., He B. Effect of pulse current density on microstructure of Ti-6Al-4V alloy by laser powder bed fusion // Metals. - 2022. - Т. 12, № 8. - 10.3390/ met12081327. -  DOI: 10.3390/met12081327 EDN: XZRAFU
7. Yan X., Xu X. a. A novel electropulsing treatment to improve the surface strength and repair the pore of additively manufactured Ti-6Al-4V alloy // Surface and Coatings Technology. - 2023. - Т. 458. - DOI: 10.1016/j.surfcoat.2023.129364 EDN: CCXPFO
8. Cai Q., Rodriguez P. R. Crack healing via electropulsing treatment applied to additive-manufactured TiC/316L stainless steel composites // Materials Letters. - 2024. - Т. 365. -   DOI: 10.1016/j.matlet.2024.136410 EDN: QWBZJE
9. Кукуджанов К. К. Обзор исследований по улучшению пластических характеристик аддитивных материалов под действием сильного импульсного тока // Механика твердого тела. - 2025. - Т. 60, № 4. - С. 2353-2369. - DOI: 10.1134/S0025654425600114 EDN: CWZCNG
10. Кукуджанов К. В. Моделирование воздействия высокоэнергетического импульсного электромагнитного поля на микротрещины в поликристаллическом металле // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2015. - № 4. - С. 138-158. - DOI: 10.15593/perm.mech/2015.4.09 EDN: VBWYKV
11. Кукуджанов К. В., Левитин А. Л. Процессы трансформации и взаимодействия микротрещин в металле под воздействием высокоэнергетического импульсного электромагнитного поля // Вестник ПНИПУ. Механика. - 2016. - № 2. - С. 89-110. - DOI: 10.15593/perm.mech/2016.2.07 EDN: WBWQAX
12. Кукуджанов К. В. Моделирование залечивания поврежденности металла высокоэнергетическим импульсным электромагнитным полем // Письма о материалах. - 2018. - Т. 8, № 1. - С. 27-32. - DOI: 10.22226/2410-3535-2018-1-27-32 EDN: YRTPXY
13. Kukudzhanov K. V., Khalikova G. Healing of long fatigue cracks in steel plates by high-density current pulses // Mechanics of Solids. - 2024. - Т. 59. - С. 3223-3234. -   DOI: 10.1134/S0025654424605949 EDN: KGIOUR
14. Cai Q. New insight into crack-healing mechanism via electropulsing treatment // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2023. - Т. 54, № 7. - С. 2960-2974. - DOI: 10.1007/s11661-023-07073-1 EDN: DRCNYR
15. Kukudzhanov K. V., Korznikova. A novel approach to determining the parameters of electric pulse healing of fatigue cracks // Materials Letters. - 2025. - 10. 1016/j.matlet.2025.139565. -  DOI: 10.1016/j.matlet.2025.139565 EDN: HYNPQC
16. Kukudzhanov K. V. Healing of discontinuities in metal by the strong electromagnetic field treatment // Journal of Physics: Conference Series. - 2024. - Т. 2817, № 1. - DOI: 10.1088/1742-6596/2817/1/012032 EDN: DVJXCK

Авторские права и лицензия

© 2026 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.