ДУПЛЕКСНЫЕ СТАЛИ: СТРУКТУРА, ЭКСПЕРИМЕНТЫ, МАКРОФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ КОНСТИТУТИВНЫЕ МОДЕЛИ (ОБЗОР)

Сведения об авторах
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Дуплексные нержавеющие стали являются широко востребованными материалами во многих отраслях современной промышленности благодаря сочетанию уникальных механических свойств и коррозионной стойкости, однако сложный фазовый состав и микроструктура, эволюционирующие в условиях внешнего термомеханического воздействия (в том числе в процессе эксплуатации), могут приводить к существенному изменению свойств стали. Приведен краткий обзор работ по исследованию механического поведения дуплексных сталей при различных условиях нагружения (циклическое нагружение, усталостный рост трещин, анализ коррозионной стойкости, процессы горячего и холодного деформирования). Рассмотрены методы и результаты экспериментальных исследований, а также предлагаемые в литературе на основе данных исследований макрофеноменологические определяющие соотношения (конститутивные модели), позволяющие описывать поведение рассматриваемого класса материалов при термомеханических воздействиях. На основе данных, приведенных в обзоре, можно сделать вывод о весьма сложном характере поведения рассматриваемых материалов, многообразии физических механизмов, реализующих и сопровождающих процессы деформирования при различных температурно-скоростных условиях нагружения. Необходимо также отметить существенное влияние на отклик материала сложного фазового и компонентного состава, характерного для рассматриваемого класса сталей. Указанными обстоятельствами, вероятно, обусловлено отсутствие универсальных физических уравнений, значительное количество разнообразных феноменологических определяющих соотношений и их модификаций, ориентированных на описание поведения конкретных марок сталей. В связи с этим наиболее перспективным для описания поведения дуплексных сталей представляется применение физически-ориентированных многоуровневых конститутивных моделей. Приведенные в настоящем обзоре данные могут быть использованы для определения наиболее важных физических механизмов деформирования, а также идентификации и верификации параметров данного класса моделей.

Ключевые слова

дуплексные сталиэкспериментальные исследованияструктурамеханизмы деформированияфазовые превращениямакрофеноменологические определяющие соотношения.

Литература

  1. 1.Бондарь, В.С. Неупругость. Варианты теории / В.С. Бондарь. – М.: Физматлит, 2004. – 144 с. Scholar
  2. 2.Вороненко, Б.И. Современные коррозионно-стойкие аустенитно-ферритные стали (обзор) / Б.И. Вороненко // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1997. – № 10. – С. 20–29. Scholar
  3. 3.Литая структура и свойства дуплексных нержавеющих сталей / А.И. Житенев, А.С. Федоров, П.В. Ковалев, Д.А. Стрекаловская, А.А. Альхименко // Известия вузов. Черная металлургия. – 2022. – Т. 65, № 5. – С. 323–332. DOI: 10.17073/0368-0797-2022-5-323-332 Scholar
  4. 4.Ильюшин, А.А. Пластичность. Основы общей математической теории / А.А. Ильюшин. – М.: АН СССР, 1963. – 272 с. Scholar
  5. 5.Ишлинский, А.Ю. Математическая теория пластичности / А.Ю. Ишлинский, Д.Д. Ивлев. – М.: Физматлит, 2003. – 704 с. Scholar
  6. 6.Прогнозирование перспективных составов дуплексных коррозионностойких сталей / А.А. Казаков, А.И. Житенев, А.С. Федоров, О.В. Фомина // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2020. – Т. 63, № 3–4. – С. 254–260. DOI: 10.17073/0368-0797-2020-3-4-254-260 Scholar
  7. 7.Качанов, Л.М. Основы теории пластичности / Л.М. Качанов. – М.: Наука, 1969. – 420 с. Scholar
  8. 8.Колмогоров, А.Н. К статистической теории кристаллизации металлов / А.Н. Колмогоров // Изв. АН СССР. Сер. матем. – 1937. – Т.1, №3. – С. 355–359. Scholar
  9. 9.Курынцев, С.В. Анализ влияния вида сварки на фазовый состав и внутренние напряжения сварных соединений аустенитных и дуплексных сталей / С.В. Курынцев // Наукоемкие технологии в машиностроении. – 2020. – № 3. – С. 3–11. DOI: 10.30987/2223-4608-2020-3-3-11 Scholar
  10. 10.Петров, А.И. Влияние водорода на коррозионную стойкость дуплексной нержавеющей стали / А.И. Петров, М.В. Разуваева // Журнал технической физики. – 2023. – Т. 93, № 11. – С. 1589–1595. DOI: 10.21883/JTF.2023.11.56490.184-23 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 3, 2025)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
08.09.2025
В выпуске
08.09.2025
Выпуск
№ 3 (2025)
Поделиться