The influence of deformation on the structural phase state of heat-affected zone in the welded seam of 12Х18Н10Т steel | Izvestiya vuzov. Fizika. 2019. № 9. DOI: 10.17223/00213411/62/9/48

The influence of deformation on the structural phase state of heat-affected zone in the welded seam of 12Х18Н10Т steel

Structural phase state of heat-affected zone of a welded seam made by manual arc welding from austenitic steel 12Х18Н10Т and further subjected to plastic deformation was investigated by transmission electron microscopy on thin foils. A universal testing machine Instron 1185 was applied for mechanical tests on quasi-static active strain under room temperature, with velocity of 1.7´10-4 s-1 up to strain degrees of 5 and 37%. The focus of the study was on the heat-affected zone at the distance of 1 mm from the weld line towards the base metal, i.e. base metal zone; and also at the distance of 0.5 mm towards weld metal, i.e. weld metal zone. It was revealed that welding leads to the formation of e-martensite both in base metal and weld metal zones; and g ® e conversion occurs more intensively in weld metal zone. Plastic deformation within the range of e = 0-5% along the whole heat-affected zone results in further g ® e-phase change. In the weld metal zone this change also occurs more intensively. Further increase of plastic deformation within the range of e = 5-37% results in g ® e ® a-phase change and elasto-plastic distortion of a-phase crystalline lattice. Apart from that, g-phase crystalline lattice still has plastic bending. Overall, two conditions are fulfilled within the whole volume of material in heat-affected zone: scalar density of dislocations is higher than excess density and internal shear stresses are higher than those of long-distance ones.

Download file
Counter downloads: 108

Keywords

ручная дуговая сварка, зона основного металла, зона наплавленного металла, сталь, аустенит, микродвойники, e-мартенсит, a-мартенсит, объемная доля, скалярная и избыточная плотность дислокаций, внутренние напряжения, manual arc welding, base metal zone, weld metal zone, steel, austenite, microtwins, e-martensite, a-martensite, volume fraction, scalar and excess dislocation density, internal stresses

Authors

NameOrganizationE-mail
Popova N.A.Tomsk State University of Architecture and Buildingnatalya-popova-44@mail.ru
Smirnov A.N.T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University; «Kuzbass Center of Welding and Control», LLCgalvas.kem@gmail.ru
Nikonenko E.L.Tomsk State University of Architecture and Building; National Research Tomsk Polytechnic Universityvilatomsk@mail.ru
Ababkov N.B.T.F. Gorbachev Kuzbass State Technical University; «Kuzbass Center of Welding and Control», LLCn.ababkov@rambler.ru
Koneva N.A.Tomsk State University of Architecture and Buildingkoneva@tsuab.ru
Всего: 5

References

Абабков Н.В., Кашубский Н.И., Князьков В.Л. и др. Диагностика, повреждаемость и ремонт барабанов котлов высокого давления. - М.: Машиностроение, 2011. - 256 с.
Ожиганов Е.А., Попова Н.А., Смирнов А.Н. и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2016. - Т. 13. - № 2. - С. 191-197.
Волынова Т.Ф. Высокомарганцевые стали и сплавы. - М.: Металлургия, 1988. - 343 с.
Мельников Е.В., Астафурова Е.Г., Майер Г.Г., Москвина В.А. // Изв. вузов. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 7/2. - С. 164-168.
Okayasu M. and Tomida S. // Mat. Sci. Eng. A. - 2017. - V. 684. - Р. 712-725.
Курзина И.А., Потекаев А.И., Попова Н.А. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2018. - Т. 61. - № 4. - С. 99-105.
Тукеева М.С., Мельников Е.В., Астафурова Е.Г. // Изв. вузов. Физика. - 2010. - Т. 53. - № 11/3. - С. 10-13.
Литовченко И.Ю., Аккузин С.А., Полехина Н.А. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 6. - С. 25-29.
Ullrich C., Eckner R., Krüger L., et al. // Mat. Sci. Eng. A. - 2016. - V. 649. - P. 390-399.
Eskandari М., Zarei-Hanzaki A., Mohtadi-Bonab M.A., et al. // Mat. Sci. Eng. A. - 2016. - V. 674. - Р. 514-528.
Cai Z.H., Ding H., Tang Z.Y., and Misra R.D.K. // Mat. Sci. Eng. A. - 2016. - V. 676. - Р. 289- 293.
Rafaja D., Krbetschek C., Ullrich C., and Martin S. // J. Appl. Cryst. - 2014. - V. 47. - Р. 936-947.
Аккузин С.А., Литовченко И.Ю., Тюменцев А.Н., Чернов В.М. // Изв. вузов. Физика. - 2019. - Т. 62. - № 4. - С. 125-130.
Коноваленко И.С., Никонов А.Ю., Коноваленко И.С. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 6/2. - С. 137-141.
Клименов В.А., Абзаев Ю.А., Потекаев А.И. и др. // Изв. вузов. Физика. - 2016. - Т. 59. - № 7. - С. 53-58.
Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.
Хирш П., Хови А., Николсон Р. и др. Электронная микроскопия тонких кристаллов. - М.: Мир, 1968. - 574 с.
Конева Н.А., Козлов Э.В. // Изв. вузов. Физика. - 1991. - Т. 34. - № 3. - С. 56-70.
Смирнов А.Н., Попова Н.А., Абабков Н.В. и др. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - 2018. - Т. 15. - № 3. - С. 434-441.
Конева Н., Киселева С., Попова Н. Эволюция структуры и внутренние поля напряжений. Аустенитная сталь. - Германия, LAP LAMBER Academic Publishing, 2017. - 148 с.
 The influence of deformation on the structural phase state of heat-affected zone in the welded seam of 12Х18Н10Т steel | Izvestiya vuzov. Fizika. 2019. № 9. DOI: 10.17223/00213411/62/9/48

The influence of deformation on the structural phase state of heat-affected zone in the welded seam of 12Х18Н10Т steel | Izvestiya vuzov. Fizika. 2019. № 9. DOI: 10.17223/00213411/62/9/48