Исследование механизма разрушения стали Р91 на ударный изгиб после предварительной термообработки до сварки

Исследовано влияние режимов предварительной термической обработки (ТО) стали Р91 на образования трещины при испытании на ударный изгиб. Экспериментально получены кривые зависимости изменения усилия во времени и изменения прогиба образца в зависимости от усилия, по которым определены энергия зарождения трещины, энергия развития трещины, максимальная величина прогиба образца до разрушения, максимальное усилие и усилие разрушения, скорость деформирования, время до разрушения, количество волокнистой составляющей, ударная вязкость, коэффициент интенсивности напряжений. Методами оптической микроскопии исследованы изломы. Показано, что стандартная досварочная термическая обработка (ТО) стали Р91 – двойная нормализация значительно снижает ударную вязкость, переводя излом в квазихрупкое состояние. Использование различных вариантов термоциклической обработки (ТЦО) увеличивает общую энергию разрушения и минимизирует количество хрупкой составляющей, при этом после ТЦО разрушение носит в основном внутрикристаллитный характер.

1. Hurtado-Noreña, C. Evolution of Minor Phases in a P91 Steel Normalized and Tempered at Different Temperatures / C. Hurtado‑Noreña, C.A. Danón, M. I. Luppo, P. Bruzzoni // International Congress of Science and Technology of Metallurgy and Materials, SAM–CONAMET. – 2013. – P. 143–146.

2. Федюкин, В. К. Термоциклическая обработка: технология, структура и свойства металлических материалов / В. К. Федюкин. – Л.: ИПМаш АН СССР, 1991. – 310 с.

3. Херцберг, Р. В. Деформация и механика разрушения конструкционных материалов/ Р. В. Херцберг. – М.: Металлургия, 1989. – 576 с.

4. Raghavan, V. Phase transformation in system C–Cr‑Fe‑Mo‑N‑Nb‑V/ V. Raghavan // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. – 2007. – Vol. 28. – № 3. – Р. 236–237.

5. Механика разрушения и механические свойства материалов / Ф. И. Пантелеенко [и др.]. – Минск: БНТУ, 2021. – 207 с.

6. Ефименко, Л. А. Металловедение и термическая обработка сварных соединений/ Л. А. Ефименко, А. К. Прыгаев, О. Ю. Елагина. – М.: Логос, 2007. – 456 с.

7. Золоторевский, В. С. Механические свойства металлов / В. С. Золоторевский. – М.: МИСИС, 1998. – 400 с.