Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов

Исследована растворимость водорода в сварных швах и его влияние на их механические свойства с использованием физико–химической модели металлических расплавов с ОЦК–подобной структурой Установлена связь интегральных
 параметров с растворимостью водорода и свойствами сварных швов в виде полуэм...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Дата:2007
Автори: Приходько, Э.В., Мороз, В.Ф., Кукса, О.В., Ходотова, Н.Е.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України 2007
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22047
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов / Э.В. Приходько, В.Ф. Мороз, О.В. Кукса, Н.Е. Ходотова // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 218-221. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860097672379105280
author Приходько, Э.В.
Мороз, В.Ф.
Кукса, О.В.
Ходотова, Н.Е.
author_facet Приходько, Э.В.
Мороз, В.Ф.
Кукса, О.В.
Ходотова, Н.Е.
citation_txt Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов / Э.В. Приходько, В.Ф. Мороз, О.В. Кукса, Н.Е. Ходотова // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 218-221. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
description Исследована растворимость водорода в сварных швах и его влияние на их механические свойства с использованием физико–химической модели металлических расплавов с ОЦК–подобной структурой Установлена связь интегральных
 параметров с растворимостью водорода и свойствами сварных швов в виде полуэмпирических моделей
first_indexed 2025-12-07T17:27:13Z
format Article
fulltext 218 УДК: 669.14:669.788:621.791 Э.В.Приходько, В.Ф.Мороз, О.В.Кукса, Н.Е.Ходотова ВЛИЯНИЕ СОСТАВА НА РАСТВОРИМОСТЬ ВОДОРОДА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ И СВАРНЫХ ШВОВ Исследована растворимость водорода в сварных швах и его влияние на их ме- ханические свойства с использованием физико–химической модели металличе- ских расплавов с ОЦК–подобной структурой Установлена связь интегральных параметров с растворимостью водорода и свойствами сварных швов в виде полу- эмпирических моделей. Постановка задачи. Хрупкое разрушение сталей и сварных соедине- ний связано с охрупчивающим действием растворенных в металле и свар- ных швах примесей и прежде всего водорода [1]. С использованием физи- ко–химической модели металлических расплавов с ОЦК–подобной струк- турой [2] изучено влияние состава сталей и сварных швов на раствори- мость водорода и механические свойства металла и сварных швов. Интегральные параметры межатомного взаимодействия d, ZY и tgα этой модели по сути являются сверткой состава, при этом d – есть среднее межатомное расстояние; ZY – средний заряд является химическим эквива- лентом состава и tgα – характеризует индивидуальность взаимодейст- вующих атомов. Расчет параметров реализован на ПЭВМ в виде програм- мы «Металл». Мерой водородного охрупчивания сталей является отношение mce H mce RR / [1], где Rmce – отражает уровень прочности в широком интер- вале температур с учетом пластической деформации, которая предшест- вует разрушению при этих температурах; H mceR – тоже для наводорожен- ных образцов сталей различного состава. Изложение основных материалов исследования. Анализ данных по изменению mce H mce RR / для сталей Ст.3, 09Г2С, Ст.45 и У–8, отличаю- щихся различным содержанием углерода и легирующих элементов, по- зволил установить их связь с интегральными параметрами межатомного взаимодействия с этих сталях (табл.1) и температурой испытаний (в ин- тервале 82–280 К) в виде уравнения: α−−−−= tgZdTRR Y mce H mce 31.202597,81986002,014,246/ (r=0,79) (1) 219 Таблица 1. Параметры межатомного взаимодействия в сталях и значения их водородного охрупчивания при комнатной температуре Марка стали Т, К d⋅10–1, нм ZY, e tgα mce H mce RR / ./ расчmce H mce RR Ст.3 279 2,7945 1,1857 0,0883 0,601 0,608 09Г2С 280 2,7468 1,2137 0,0887 0,446 0,492 Ст.45 238 2,7907 1,2293 0,0882 0,549 0,576 У–8 278 2,6949 1,2239 0,0891 0,957 0,627 Сравнение экспериментальных и рассчитанных по уравнению (1) зна- чений приведено на рис.1. 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 R[H]mce/Rmce расч. R [H ]m ce /R m ce эк сп . Рис.1. Сопоставительное сравнение экспериментальных и рассчитанных по урав- нению (1) значений mce H mce RR / для сталей Ст.3, 09Г2С, Ст.45 и У–8 в интервале температур 80–280 К Анализ параметров межатомного взаимодействия в сварных швах, со- став которых приведен в табл.2, позволил установить их влияние на (табл.3) содержание в швах диффузионного водорода и механические свойства металла швов в виде уравнений: [H]диф.= 917,34 – 283,17d – 25,11ZY – 962,76tgα (r=0,65) (2) σ0,2 = –15258,8–1790,54d + 5920,33ZY + 154881,5tgα (r=0,91) (3) δ = –835,074 – 206,40d – 251,38ZY + 19784,11tgα (r=0,89) (4) 220 Таблица 2. Химический состав металла сварных швов Содержание компонентов, % C Si Mn Cr Ni Mo V Cu 0,078 0,45 1,20 0,35 0,35 0,11 0,010 0,30 0,071 0,31 1,40 0,34 1,60 0,34 0,010 0,31 0,070 0,18 1,30 0,82 1,75 0,32 0,015 0,30 0,078 0,25 1,30 0,50 1,85 0,46 0,045 0,33 0,082 0,22 0,85 0,75 2,65 0,45 0,020 0,56 0,082 0,30 0,87 0,37 0,28 0,28 0,010 0,22 0,065 0,22 0,82 0,60 2,40 0,45 0,040 0,20 0,078 0,29 0,95 0,65 2,10 0,49 0,030 0,21 0,076 0,17 0,82 0,75 2,20 0,55 0,010 0,20 0,066 0,28 1,05 0,70 2,20 0,50 0,010 0,20 0,070 0,34 1,30 0,80 2,20 0,55 0,060 0,45 Таблица 3. Интегральные параметры межатомного взаимодействия, экс- периментальные и расчетные значения [H], σ0,2 и δ. [1] d⋅10– 1,нм ZY, e tgα [H]диф., см3/100г σ0,2, МПа δ, % [H]расч., см3/100г σ0,2расч., МПа δрасч., % 2,8036 1,2138 0,0881 9 500 25 8,16 552 24,1 2,8104 1,2376 0,0883 9 620 20 5,45 712 20,7 2,8142 1,2468 0,0882 4 650 16 4,24 744 15,6 2,8113 1,2461 0,883 3 820 19 4,98 761 18,4 2,8107 1,2576 0,0885 3 850 20 4,67 861 19,6 2,8070 1,2020 0,0880 6 520 24 7,59 461 24,4 2,8132 1,2427 0,0883 5 730 22 4,52 737 18,8 2,8094 1,2468 0,0883 5 800 17 5,50 768 18,6 2,8130 1,2440 0,0883 5 800 15 4,55 745 18,6 2,8118 1,2506 0,0883 5 830 18 4,72 787 17,1 2,8106 1,2679 0,0883 5 900 13 4,63 891 13,0 Относительная трещиностойкость сварных швов (σкр./σ0,2), выполнен- ных ручной и механизированной сваркой в различных атмосферах, в за- висимости от интегральных параметров описывается уравнением: σкр../σ0,2 = 87,85– 15,85d – 13,38ZY – 290,38tgα – 0,08[H]диф. (r=0,66) (5) Соотношение экспериментальных и рассчитанных значений σкр./σ0,2 по уравнению (5) приведены на рис.2. 221 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 Gкр/G0.2 расч. G кр /G 0. 2э кс п. Рис.2. Сопоставительное сравнение экспериментальных и рассчитанных по урав- нению (5) значений σкр/σ0,2 сварных швов Таким образом, использование интегральных параметров физико– химической модели металлических расплавов и полученных полуэмпири- ческих уравнений полезно для прогнозных оценок изменения свойств ста- лей и сварных швов в зависимости от их состава и наличия в них водоро- да. 1. Походня И.К. Проблемы сварки высокопрочных легированных сталей // В кн. Сучасне матеріалознавство ХХI сторічча. – К.: Наукова думка, 1998. –С.61– 69. 2. Приходько Э.В. Металлохимия многокомпонентных систем – М.: Металлур- гия. –1995. –320 с. Статья рекомендована к печати докт.техн.наук, проф. Д.Н.Тогобицкой
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22047
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn XXXX-0070
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:27:13Z
publishDate 2007
publisher Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
record_format dspace
spelling Приходько, Э.В.
Мороз, В.Ф.
Кукса, О.В.
Ходотова, Н.Е.
2011-06-20T13:58:17Z
2011-06-20T13:58:17Z
2007
Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов / Э.В. Приходько, В.Ф. Мороз, О.В. Кукса, Н.Е. Ходотова // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. — Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України, 2007. — Вип. 14. — С. 218-221. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
XXXX-0070
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22047
669.14:669.788:621.791
Исследована растворимость водорода в сварных швах и его влияние на их механические свойства с использованием физико–химической модели металлических расплавов с ОЦК–подобной структурой Установлена связь интегральных
 параметров с растворимостью водорода и свойствами сварных швов в виде полуэмпирических моделей
ru
Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова НАН України
Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии
Термомеханическая обработка проката, металловедение и материаловедение
Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
Article
published earlier
spellingShingle Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
Приходько, Э.В.
Мороз, В.Ф.
Кукса, О.В.
Ходотова, Н.Е.
Термомеханическая обработка проката, металловедение и материаловедение
title Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
title_full Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
title_fullStr Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
title_full_unstemmed Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
title_short Влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
title_sort влияние состава на растворимость водорода и механические свойства сталей и сварных швов
topic Термомеханическая обработка проката, металловедение и материаловедение
topic_facet Термомеханическая обработка проката, металловедение и материаловедение
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22047
work_keys_str_mv AT prihodʹkoév vliâniesostavanarastvorimostʹvodorodaimehaničeskiesvoistvastaleiisvarnyhšvov
AT morozvf vliâniesostavanarastvorimostʹvodorodaimehaničeskiesvoistvastaleiisvarnyhšvov
AT kuksaov vliâniesostavanarastvorimostʹvodorodaimehaničeskiesvoistvastaleiisvarnyhšvov
AT hodotovane vliâniesostavanarastvorimostʹvodorodaimehaničeskiesvoistvastaleiisvarnyhšvov