Статьи автора

Исследование влияния степени деформации при испытаниях на растяжение на текстуру, фазовый состав и остаточные напряжения в α- и ɣ-фазах стали ВНС9-Ш

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Рентгеноструктурными методами исследовали влияние степени деформации при испытании растяжением на фазовый состав, текстуру и напряженное состояние a- и g-фаз сплава ВНС9-Ш. Показано, что в процессе испытания до разрушения количество a-фазы увеличивается на поверхности от 75 до 91% и от 45-50 до ~70% в подповерхностных слоях. Для оценки склонности двухфазных сталей к трип-эффекту предложен параметр метастабильности аустенита в виде относительной доли распавшегося аустенита на отдельных этапах деформации растяжением. Установлено, что в исходной ленте стали толщиной 0,3 мм в результате положительного объемного эффекта превращения g ® a в аустените формируются сжимающие напряжения, достигающие на поверхности величины -1000 МПа, в отличие от растягивающих напряжений в мартенсите. Их наличие связывают с нагревами металла, охлаждение которого приводит к растягивающим напряжениям в мартенсите из-за его значительно более низкой по сравнению с аустенитом величины ТКЛР (температурный коэффициент линейного расширения).

50 0

Структурные изменения поверхностных слоев при испытании на изнашивание высокопрочной аустенитной стали ВНС-53

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Исследованы триботехнические характеристики высокоазотистой аустенитной стали ВНС-53 в условиях сухого трения скольжения в контакте со сталью ШХ15-ШД. Отмечено, что в тонком приповерхностном слое наклеп происходит без реализации мартенситного превращения, в результате чего твердость увеличивается более чем на 90%. Установлено, что данная сталь обладает меньшим коэффициентом трения и имеет больший прирост твердости в зоне контакта поверхностей по сравнению со сталью 08Х18Н10Т.

49 0

Исследование влияния величины обжатия при холодной прокатке на фазовый состав, текстуру и остаточные напряжения в стали 20Х15АН3МД2

Номер выпуска 6 от 01.06.2023

Рентгеновским методом определяли влияние величины обжатия при холодной прокатке клиновых образцов стали 20Х15АН3МД2 на количественный фазовый состав, текстуру и остаточные макронапряжения a- и g-фаз. С увеличением обжатия доля g-фазы уменьшается от 82% в исходном горячекатаном состоянии до 74% при обжатии 10% и до 60% при увеличении обжатия до 70%. Тип текстуры аустенита характеризуется компонентами, типичными для текстуры прокатки ГЦК металлов - это текстура «латуни» ({110}<112>), которая не меняется при обжатии 10%, а затем существенно увеличивается при обжатии 20% и остается на том же уровне вплоть до обжатия 70%. Текстура a-фазы характеризуется тремя компонентами: {110}<110>, {211}<110> и {001}<110>, первые два - это текстуры превращения, которые доминируют в исходном состоянии, а после обжатия 30% усиливается третий компонент, соответствующий текстуре прокатки ОЦК a-фазы. Оценка остаточных напряжений показала, что в g-фазе формируются сжимающие напряжения величиной 600-1100 МПа, а в a-фазе - растягивающие напряжения величиной 1200-1600 МПа.

42 0

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В АЗОТСОДЕРЖАЩИХ СТАЛЯХ НА ОСНОВЕ 13% Cr

Номер выпуска 2 от 01.02.2024

По данным для шести модельных плавок изучены структура и фазовый состав стали на основе 13%Cr-1,5%Mn c двумя уровнями содержания азота (~0,10—~0,14%) и углерода (~0,02—~0,20% С), а также добавками молибдена, ванадия и ниобия в состоянии после горячей пластической деформации ковкой и прокаткой с последующей закалкой от разных температур. Методами металлографии, измерений твердости и микротвердости, дифференциального термического анализа, дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгеновского фазового анализа проведены исследования структуры и фазового состава, оценка температур фазовых превращений в металле полученных образцов горячекатаной стали. Экспериментальные данные по фазовому составу и температурам мартенситного превращения сопоставлены с расчетными, полученными с использованием полуколичественной фазовой диаграммы Потака-Сагалевич, модифицированной фазовой диаграммы Шеффлера—Делонга и эмпирической формулы расчета температуры Мн начала образования мартенсита Финклера—Ширры. Показано, что после деформации и закалки из аустенитной области сталь с ~0,10% N и ~0,02% С имеет мартенситно-ферритную структуру с содержанием феррита 30—50%, а стали с суммарным содержанием азота и углерода ~0,3% имеют мартенситную структуру с разной плотностью частиц избыточных фаз и размером зерна, зависящим от содержания элементов карбидои нитридообразователей. Для изученных сталей выявлены: температуры Ас1 и Ас3; температуры, отвечающие стадиям распада мартенсита, и температуры окончания растворения частиц избыточных фаз при нагреве. Установлена корреляция Мн=f(Niэкв/Crэкв). Подтверждено соответствие фазового состава сталей расчетному по наличию феррита и мартенсита. Наличие небольшого количества остаточного аустенита, который должен быть в структуре четырех составов стали согласно диаграмме Потака—Сагалевич и одного состава стали согласно диаграмме Шеффлера—Делонга, использованными методами исследования не выявлено.

33 0

ИЗМЕНЕНИЕ ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ ПРИПОВЕРХНОСТНОЙ ОБЛАСТИ СТАЛИ 95Х18 ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ВАКУУМНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

Номер выпуска 5 от 01.05.2024

Приведены результаты исследований фазового состава и структуры приповерхностной области стали 95Х18 после разных видов вакуумной химико-термической обработки. Данные рентгенофазового анализа дополнены сведениями оптической микроскопии и результатами измерения поверхностной микротвердости. Для повышения разрешения рентгенограмм применен метод специальной математической обработки. Выявлено, что структура стали в исходном состоянии представлена поликристаллической матрицей на основе твердого раствора a-Fe и карбидными фазами. После вакуумной цементации объемная доля карбидов хрома в приповерхностной зоне увеличивается, что повышает поверхностную микротвердость до 890+20 HV0,05. При вакуумном азотировании образуются дисперсные нитриды хрома, что увеличивает микротвердость поверхности до 930+15 HV0,05. После комбинированной вакуумной обработки (вакуумное азотирование с последующей вакуумной цементацией) микротвердость поверхности повышается до 990+15 HV0,05, что можно объяснить более существенным увеличением количества содержащихся в диффузионном слое карбидов хрома, чем при вакуумной цементации. Выявлено увеличение объемной доли фазы Cr2N в диффузионном слое. Также отмечено возможное образование карбонитридов, что, по-нашему мнению, дополнительно повышает микротвердость поверхности.

40 0