Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Структура и разрушение стали 1.45.40 (15-5 PH) при циклическом нагружении образцов, полученных лазерной 3D печатью

Наталия Васильевна Казанцева, Олег Владимирович Башков, Юлия Николаевна Коэмец, Денис Игоревич Давыдов, Юлия Владимировна Корх, Максим Сергеевич Карабаналов, Чжо Зин Оо

Аннотация


Методами рентгеноструктурного анализа и магнитно-силовой микроскопии исследованы структура, фазовый состав и характер разрушения после циклических испытаний на консольный изгиб при комнатной температуре образцов стали 1.4540 (15-5 PH), полученных с помощью лазерного принтера EOSINT 280M. Рассмотрен механизм развития трещин при циклическом изгибе в сталях мартенситно-ферритного класса, полученных методом лазерной 3D печати. Показано, что в условиях циклической деформации такого образца разрушение происходит по мартенситным областям и характер разрушения хрупкий. При этом количество мартенситной фазы в структуре стали больше, чем после литья.


Ключевые слова


аддитивные технологии; лазерная 3D печать; сталь 1.4540 (15-5 PH); циклическая деформация; изгиб

Полный текст:

PDF

Литература


Клейнер Л. М., Шацов А. А., Ларинин Д. М., Закирова М. Г. Структура низкоуглеродистого мартенсита и конструкционная прочность сталей // Перспективные материалы. 2011. № 1. С. 59 – 67.

Abdelshehid M., Mahmodieh K., Mori K. et al. On the correlation between fracturetoughness and precipitation hardening heat treatmentsin 15-5 PH stainless steel // Eng. Fail. Anal. 2007. V. 14. P. 626 – 631. DOI: 10.1016/j.engfailanal. 2006.03.001

Couturier L., De Geuser F., Descoins M., Deschamp A. Evolution of the microstructure of a 15-5 PH martensitic stainless steel during precipitation hardening heat treatment // Mater. Des. 2016. V. 107. P. 416 – 425. DOI: 10.1016/j.matdes. 2016.06.068

15-5 PH Stainless Steel. UNS S15500 (AK Steel Corporation, 2005). [online]. https://spacematdb.com/spacemat/ manudatasheets/15-5 PH Data Sheet.pdf

Korznikova T. N., Tzibizova S. N., Sergeyev et al. Analysis of microstructure of additively manufactured stainless steel // IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng. 2018. V. 447. P. 012019. DOI: 10.1088/1757-899X/447/1/012019

Kazantseva N. V., Merkushev A. G., Shishkin D. A. et al. Magnetic properties and structure of products from 1.4540 stainless steel manufactured by 3D printing // Phys. Met. Metallogr. 2019. V. 120. P. 1270 – 1275. DOI: 10.1134/ S0031918X19130118

Tapoglou N., Clulow J., Patterson A., Curtis D. Characterisation of mechanical properties of 15-5 PH stainless steel manufactured through direct energy deposition // CIRP J. Manuf. Sci. Technol. 2022. V. 38. P. 172 – 185. DOI: 10.1016/j.cirpj. 2022.04.004

Sarkar S., Cheruvu K., Nath A. Effects of heat treatment and build orientations on the fatigue life of selective laser melted 15-5 PH stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 755. P. 235 – 245. DOI: 10.1016/j.msea.2019.04.003

Miller R. L. A rapid x-ray method for determination of retained austenite // Trans. ASM. 1964. V. 57. P. 892 – 899.

Пестов И. В., Малолетнев А. Я., Перкас М. Д. Механические свойства мартенситно-стареющей стали с (альфа-гамма)-структурой после пластической деформации // МиТОМ. 1991. № 3. С. 36 – 38.

Гордеева Т. А., Жегина И. П. Анализ изломов при оценке надежности материалов. М: Машиностроение, 1978. 200 с.

Ежов И. В., Казанцева Н. В., Давыдов Д. И., Виноградова Н. И. Структура и фазовый состав сплава Ti – 6Al – 4V, полученного лазерной 3D печатью, после циклических испытаний на изгиб // МиТОМ. 2024. № 8. С. 54 – 59.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.12.65-71

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025