Electrophysical properties of stainless chromium–nickel steel at high pressures and temperatures at stepwise shock compression

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The electrical resistance of 12Х18Н10Т stainless steel specimens was measured in the course of compression and heating under stepwise shock compression. A mathematical simulation of the obtained experimental data was conducted. The simulation allowed switching to specific values and reconstructing the volume–temperature dependence of the electrical resistivity of steel at high pressures of 25–65 GPa and temperatures of 350–950 K. Semi-empirical regularities were identified that permit the prediction of the total effect of a decrease in the specific electrical resistivity of 12Х18Н10Т steel upon compression and its increase upon heating. The outcomes of the electrical resistivity tests on shock-compressed and heated steel are evaluated in comparison with the existing literature data on similar experiments conducted under atmospheric pressure and high temperatures.

About the authors

A. M. Molodets

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: molodets@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka, 142432

A. A. Golyshev

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: molodets@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka, 142432

References

  1. Шмелев В.Д., Драгунов Ю.Г., Денисов В.П., Васильчиков И.Н. Активные зоны ВВЭР для атомных электростанций. М.: ИКЦ “Академкнига”, 2004. 220 с.
  2. Арбузов В.Л., Гощицкий Б.Н., Данилов С.Е., Залужный А.Г., Зуев Ю.Н., Карькин А.Е., Пархоменко В.Д., Сагарадзе В.В. Накопление и отжиг радиационных дефектов и влияние водорода на них в аустенитной стали 16Cr15Ni3Mo1Ti при низкотемпературном нейтронном и электронном облучении // ФММ. 2016. Т. 117. № 1. С. 94–104.
  3. Данилов С.Е., Арбузов В.Л. Структурные изменения при термических и радиационных воздействиях в нержавеющей стали, легированной титаном // ФММ. 2019. Т. 120. № 11. С. 1200–1203.
  4. Терещенко Н.А., Шабашов В.А., Уваров А.И. Особенности низкотемпературных фазовых превращений в азотсодержащих сталях на Cr–Mn основе // ФММ. 2010. Т. 109. № 5. С. 464–473.
  5. Максимкин О.П., Нургали Е.Е. Изменения электросопротивления и намагниченности необлученной и облученной нейтронами стали Х18Н9 в процессах деформации и отжигов // Вестник НЯЦ РК. 2018. Вып. 1. С. 61–68.
  6. Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. Марочник сталей и сплавов. М.: Книга по требованию, 2012. 640 с.
  7. Протасов Е.А., Петровский В.Н., Миронов В.Д. Аномальная электропроводность и намагниченность в сплавах системы Fe–Cr–Ni аустенитно-мартенситного класса // Журнал технич. физики. 2019. Т. 89. Вып. 2. С. 202–205.
  8. Seagle C.T., Cottrell E., Fei Y., Hummer D.R., and Prakapenka V.B. Electrical and thermal transport properties of iron and iron-silicon alloy at high pressure // Geophys. Res. Lett. 2013. V. 40. P. 5377–5381.
  9. Молодец А.М., Голышев А.А. Электросопротивление ε-Fe при высоких давлениях ступенчатого ударного сжатия // Физика Земли. 2023. № 4. С. 39–52.
  10. Проскуряков В.И., Родионов И.В., Кошуро В.А., Перинская И.В., Куц Л.Е. Моделирование тепловых процессов в поверхностном слое нержавеющей хромоникелевой стали при лазерном импульсном легировании // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2022. Т. 19. № 2. С. 243–257.
  11. Молодец А.М. Температурная зависимость откольной прочности и уравнение состояния аустенитной хромоникелевой стали 18-10 // ФТТ. 2015. Т. 57. Вып. 10. С. 1992–1997.
  12. Ким В.В., Молодец А.М. Программа для расчета волновых взаимодействий и термодинамического состояния многослойных мишеней при одномерном ударном нагружении СТАГ. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016616914. 22 июня 2016.
  13. Молодец А.М., Фомичев А.Ю. Кинетические особенности откола, осложненного фазовым переходом в метастабильном материале // Химич. физика. 1997. Т. 16. № 11. С. 124–132.
  14. Голышев А.А., Молодец А.М. Электросопротивление полимерной изоляции в мегабарном диапазоне давлений ударного сжатия // Физика горения и взрыва. 2013. Т. 49. № 2. С. 106–112.
  15. Молодец А.М., Голышев А.А. Объемно-температурная зависимость электро- и теплофизических свойств a-железа при высоких давлениях и температурах // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. Вып. 9. С. 1403–1408.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download