Наталья Артуровна Клевцова, д.т.н., доцент, профессор кафедры нанотехнологий, материаловедения и механики
Россия, 445667, Самарская обл., Тольятти, Белорусская ул., 14
Natal’ya A. Klevtsova, Dr. Sci. (Eng.), Assist. Prof., Prof. of the Chair of Nanotechnology, Materials and Mechanics
14 Belorusskaya Str., Togliatti, Samara Region 445667, Russian Federation
Руслан Зуфарович Валиев, д.ф-м.н., профессор, директор НИИ физики перспективных материалов
Россия, 450000, Республика Башкортостан, Уфа, ул. К. Маркса, 12
Ruslan Z. Valiev, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof., Director of the Research Institute of Physics of Advanced Materials
12 K. Marksa Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450000, Russian Federation
Геннадий Всеволодович Клевцов, д.т.н., профессор кафедры нанотехнологии, материаловедения и механики
Россия, 445667, Самарская обл., Тольятти, Белорусская ул., 14
Gennadii V. Klevtsov, Dr. Sci. (Eng.), Prof. of the Chair of Nanotechnology, Materials and Mechanics
14 Belorusskaya Str., Togliatti, Samara Region 445667, Russian Federation
Максим Викторович Фесенюк, к.т.н., начальник отдела
Россия, 460005, Оренбург, ул. Шевченко, 26
Maksim V. Fesenyuk, Cand. Sci. (Eng.), Head of the Division
26 Shevchenko Str., Orenburg 460005, Russian Federation
Ирина Николаевна Пигалева, заведующий лабораториями кафедры нанотехнологии, материаловедения и механики
Россия, 445667, Самарская обл., Тольятти, Белорусская ул., 14
Irina N. Pigaleva, Head of Laboratories of the Chair of Nanotechnology, Materials and Mechanics
14 Belorusskaya Str., Togliatti, Samara Region 445667, Russian Federation
Вадим Михайлович Балашов, магистрант кафедры нанотехнологии, материаловедения и механики
Россия, 445667, Самарская обл., Тольятти, Белорусская ул., 14
Vadim M. Balashov, MA Student of the Chair of Nanotechnology, Materials and Mechanics
14 Belorusskaya Str., Togliatti, Samara Region 445667, Russian Federation
В работе исследованы мартенситные превращения в различных областях поверхности излома образцов из крупнозернистой (КЗ) и ультрамелкозернистой (УМЗ) стали Fe – 0,02C – 18Cr – 8Ni после испытания на кручение. Авторы изучили тонкую структуру УМЗ стали на просвечивающем электронном микроскопе JEM-2100 и провели испытания на твердость с помощью твердомера TN 300. Статическое растяжение цилиндрических образцов диаметром 3 мм выполняли при температуре 20 °С на универсальной испытательной машине Н50КТ. Испытания на кручение цилиндрических образцов диаметром 10 мм и длиной 100 мм проводили при температуре 20 °С на установке МК-50. Равноканальное угловое прессование, формируя УМЗ структуру, повышает механические свойства стали при растяжении и кручении, а также способствует стабилизации аустенитной структуры стали Fe – 0,02C – 18Cr – 8Ni при кручении. На поверхности изломов образцов из КЗ стали формируется 100 % α-мартенсита. На поверхности изломов образцов из УМЗ стали максимальное количество α-мартенсита (30 %) образуется в периферийной области излома, а минимальное (15 %) – в его центральной части. Авторы провели сравнительный анализ распределения мартенситных фаз на поверхности изломов образцов после испытания на кручение с распределением мартенситных фаз в образцах той же стали после интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК), когда образуется как ε-, так и α-мартенсит. Отсутствие ε-мартенсита на поверхности изломов образцов из КЗ и УМЗ стали Fe – 0,02C – 18Cr – 8Ni при кручении авторы связывают с незначительным для данного вида нагружения давлением, меньшем, чем в процессе ИПДК.
The X-ray method was used to study martensitic transformations in different areas on the fracture surface of the samples made of coarse-grained (CG) and ultrafine-grained (UFG) Fe – 0.02C – 18Cr – 8Ni steel after torsion testing. The fine structure of UFG steel was analyzed on JEM-2100 transmission electron microscope (TEM). The authors carried out the steel hardness tests on TN 300 hardness tester. Static tension of cylindrical samples with a diameter of 3 mm was performed at a temperature of 20 °C on N50KT universal testing machine. Torsion testing of cylindrical samples with a working part diameter of 10 mm and a length of 100 mm was carried out at a temperature of 20 °C using MK-50 unit. The equal-channel angular pressing (ECAP), forming UFG structure, improves the mechanical properties of steel under tension and torsion, and also helps to stabilize the austenitic structure of Fe – 0.02C – 18Cr – 8Ni steel under torsion. 100 % of α-martensite is formed on the fracture surface of CG steel samples, regardless of the X-ray diffraction area. On the fracture surface of UFG steel samples, the maximum amount of α-martensite (30 %) is formed in the peripheral area of the fracture; the minimum amount of α-martensite (15 %) – in the fracture central part. The authors made a comparative analysis of the martensitic phases distribution on the samples fracture surface after torsion testing with the martensitic phases distribution in the samples of the same steel after severe plastic deformation by torsion (SPDT), when both ε- and α-martensite are formed. The absence of ε-martensite on the fracture surface of the samples made of CG and UFG Fe – 0.02C – 18Cr – 8Ni steel during torsion is associated with an insignificant pressure for this type of loading, less than in the SPDT process.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.