АНАЛИЗ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВЛЕННОЙ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.007

Авторы

  • Василий Клименов Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0000-0001-7583-0170
  • Дмитрий Чинахов Новосибирский государственный технический университет, пр. Карла Маркса, 20, 630073, Новосибирск, Россия https://orcid.org/0000-0002-4319-7945
  • Виктор Козлов Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0000-0001-9351-5713
  • Роман Чернухин Новосибирский государственный технический университет, пр. Карла Маркса, 20, 630073, Новосибирск, Россия https://orcid.org/0000-0003-1324-0161
  • Мэнхуа Пань Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0009-0004-1128-9935
  • Цзэжу Дин Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0009-0009-6303-7453
  • Сяокай Цао Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0009-0007-0245-9236
  • Цинжун Чжан Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия https://orcid.org/0009-0002-7820-1227

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.007

Ключевые слова:

проволочное электродуговое аддитивное производство, аустенитной нержавеющей стали AISI 321, неоднородность, микроструктура, твёрдость, элементный состав, сегрегация элементов, схема кристаллизации, скорость охлаждения, переходная зона, зона сплавления

Аннотация

Проволочное электродуговое аддитивное производство (WAAM) отличается низкой стоимостью и высокой эффективностью нанесения, однако детали, изготовленные с помощью WAAM, характеризуются значительной неоднородностью микроструктуры и механических свойств. В настоящей работе данная особенность исследована на образцах аустенитной нержавеющей стали AISI 321, полученных методом WAAM, на основе анализа микроструктуры, измерения твёрдости и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа (EDS). Экспериментальные результаты показали, что в зоне сплавления схема кристаллизации следующий: сначала из расплава выделяется δ-феррит, после чего происходит эвтектическая реакция с одновременным выделением δ-феррита и γ-аустенита; a в переходной зоне первичной фазой, выделяющейся из расплава, является γ-аустенит, за которым следует эвтектическая реакция с совместным образованием δ-феррита и γ-аустенита. Указанное различие обусловлено разной скоростью охлаждения в этих зонах. Более высокая скорость охлаждения в переходной зоне привела также к увеличению её твёрдости примерно на 20 HV0,1 по сравнению с зоной сплавления. Кроме того, по данным EDS, содержание Cr в феррите переходной зоны выше на 0,21 масс.%, а содержание Ni — выше на 0,24 масс.% по сравнению с ферритом зоны сплавления.

Биографии авторов

Василий Клименов, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

д.т.н., профессор-консультант, Томский политехнический университет

Дмитрий Чинахов, Новосибирский государственный технический университет, пр. Карла Маркса, 20, 630073, Новосибирск, Россия

д.т.н., деканат факультета летательных аппаратов, Новосибирский государственный технический университет

Виктор Козлов, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

к.т.н., доцент, Томский по-литехнический университет

Роман Чернухин, Новосибирский государственный технический университет, пр. Карла Маркса, 20, 630073, Новосибирск, Россия

к.т.н., доцент, Новосибирский государственный технический университет

Мэнхуа Пань, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

аспирант, Томский политехнический университет

Цзэжу Дин, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

аспирант, Томский политехнический университет

Сяокай Цао, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

магистр, Томский политехнический университет

Цинжун Чжан, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, 634050, Россия

аспирант, Томский политехнический университет

Загрузки

Опубликован

2026-06-30

Как цитировать

Клименов, В., Чинахов, Д., Козлов, В., Чернухин, Р., Пань, М., Дин, Ц., Цао, С., & Чжан, Ц. (2026). АНАЛИЗ ГЕТЕРОГЕННОСТИ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВЛЕННОЙ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.007. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ, 23(2), 212–218. https://doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2026.02.007

Выпуск

Том 23 № 2 (2026): Фундаментальные проблемы современного материаловедения

Раздел

РАЗДЕЛ 1. ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ