The structure and properties of structural medium-carbon steel (chromium-nickel-molybdenum-vanadium), in situ alloyed by tungsten during laser powder bed fusion
- Authors: Zhukov A.S.1, Shakirov I.V.1, Bobyr’ V.V.1, Fedoseev M.L.1, Khristyuk N.A.2, Bogdanov S.P.2, Kuznetsov P.A.1
-
Affiliations:
- NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
- St. Petersburg State Institute of Technology
- Issue: Vol 126, No 4 (2025)
- Pages: 462-469
- Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
- URL: https://kld-journal.fedlab.ru/0015-3230/article/view/688457
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323025040074
- EDN: https://elibrary.ru/JNLMSI
- ID: 688457
Cite item
Abstract
The results of a study of the structure and properties of additive medium carbon steel Fe–0.45C–0.4Si–0.7Mn–0.1V–0.3Mo–0.2Cu–1Cr–1.5Ni (in % by weight) alloyed with tungsten in an amount from 1 to 10% by weight are presented. The possibility of tungsten alloying of steel during additive manufacturing was studied. The alloy was carried out when mixing the powders of armored steel and tungsten, then mixture was selective laser melted. It was confirned that during the medium-carbon steel alloying with a different amount of tungsten, both density and hardness change non-linear. The results of the study can be useful for new materials developing and optimizing the laser powder bed fusion.
Full Text

About the authors
A. S. Zhukov
NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
Author for correspondence.
Email: jouan@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 191015
I. V. Shakirov
NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
Email: jouan@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 191015
V. V. Bobyr’
NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
Email: jouan@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 191015
M. L. Fedoseev
NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
Email: jouan@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 191015
N. A. Khristyuk
St. Petersburg State Institute of Technology
Email: nikolai.hristyuk@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 190013
S. P. Bogdanov
St. Petersburg State Institute of Technology
Email: nikolai.hristyuk@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 190013
P. A. Kuznetsov
NRC "Kurchatov Institute" — CRISM "Prometey"
Email: jouan@mail.ru
Russian Federation, St. Petersburg, 191015
References
- Анастасиади Г.П., Сильников М.В. Работоспособность броневых материалов. СПб.: Астерион, 2004. 621 с. ISBN: 5-94856-081-3
- Альтман Ю. Военные нанотехнологии. Возможности применения и превентивного контроля вооружений. М.: Техносфера, 2006. 424 с. ISBN: 5-94836-096-2
- Буренок В.М., Ивлев А.А., Корчак В.Ю. Развитие военных технологий XXI века: проблемы, планирование, реализация. Тверь: Купол, 2009. 624 с. ISBN: 978-5904297-01-5
- Романовский В.С., Мелихов К.В., Изергин Н.Д. Сравнительный анализ существующих материалов из защитных структур и технико-экономическая оценка конструкции бронезащиты // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2022. № 6. С. 87–97. https://doi.org/10.24412/2071-6168-2022-6-87-97
- Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Материалы и структуры легкой бронезащиты: учебник. М.: Из-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 191 с. ISBN: 978-5-7038-4001-6
- Богданов С.П., Христюк Н.А., Жуков А.С. 3D-печать алитированным стальным порошком // Сталь. 2024. № 12. С. 41–45. https://doi.org/10.3103/S0967091225700159
- Saeidi K., Gao X., Zhong Y., Shen Z.J. Hardened austenite steel with columnar sub-grain structure formed by laser melting // Mater. Sci. Eng. A. 2015. V. 625. P. 221–229. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.12.018
- Богданов С.П., Христюк Н.А., Жуков А.С., Богданова А.С. 3D-печать карбидосталью // Сталь. 2025. № 3. С. 33–39.
- Herderick E.D. Additive Manufacturing in the Minerals, Metals, and Materials Community: Past, Present, and Exciting Future // Additive Manufacturing. 2016. V. 68. P. 721–723. https://doi.org/10.1007/s11837-015-1799-4
- Talignani A., Seede R., Whitt A., Zheng S., Ye J., Karaman I., Kirka M.M., Kato Y., Wang M. A review on additive manufacturing of refractory tungsten and tungsten alloys // Additive Manufacturing. 2022. V. 58. P. 103009. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103009
- ГОСТ 4543–71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1973. 68 с.
- Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем. М.: Машиностроение, 1996. 992 с. ISBN: 5-217-02687-1
Supplementary files
