blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2014-6-66-70blackmet-300Research ArticleТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДБОРКА СТАТЕЙ «НАНОСТРУКТУРНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»TOPICAL COLLECTION OF ARTICLES «NANOSTRUCTURED MATERIAL SCIENCE»КОНСТРУКТИВНАЯ ПРОЧНОСТЬ И КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОЙ СТАЛИ 10STRUCTURAL STRENGTH AND CORROSION RESISTANCE OF NANOSTRUCTURED STEEL 10ВалиевР. З.ValievR. Z.

д.ф.-м.н., профессор, директор института физики перспективных материалов

Doctor of Phys.-math. Sciences, Professor, Director of the Institute Physics of Advanced Materials 

RZValiev@mail.rb.ruКлевцовГ. В.KlevtsovG. V.

д.т.н., профессор кафедры нанотехнологий, материаловедения и механики

Dr. Eng., Professor of the Department of Nanotechnology, Materials and Mechanics 

КлевцоваН. А.KlevtsovaN. A.

д.т.н., доцент кафедры радиофизики и электроники

Dr. Eng., Assist. Professor Department of Radiophysics electronics

КушнаренкоВ. М.KushnarenkoV. M.

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой деталей машин и промышленной механики

Dr. Eng., Professor Head of the Department of machine parts and Industrial Mechanics

ГанеевА. В.GaneevA. V.

инженер института физики перспективных материалов

engineer of the Institute Physics of Advanced Materials

Уфимский государственный авиационный технический университет (Уфа, Россия) Санкт-Петербургский государственный университет (Санкт-Петербург, Россия)РоссияUfa State Aviation Technical University (Ufa, Republic of Bash-kortostan, Russia) St. Petersburg State University (St. Petersburg, Russia)Russian FederationТольяттинский государственный университет (Тольятти, Россия)РоссияToliatti State University (Toliatti, Samara Region, Russia)Russian FederationОренбургский государственный университет (Оренбург, Россия)РоссияOrenburg State University (Orenburg, Orenburg Region, Russia)Russian FederationУфимский государственный авиационный технический университет (Уфа, Россия)РоссияUfa State Aviation Technical University (Ufa, Republic of Bash-kortostan, Russia)Russian Federation2014260320155766670Copyright © Валиев Р.З., Клевцов Г.В., Клевцова Н.А., Кушнаренко В.М., Ганеев А.В., 20152015Валиев Р.З., Клевцов Г.В., Клевцова Н.А., Кушнаренко В.М., Ганеев А.В.Valiev R.Z., Klevtsov G.V., Klevtsova N.A., Kushnarenko V.M., Ganeev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/300

Представлены результаты исследований ультрамелкозернистой (УМЗ) стали 10, полученной методом равноканального углового прессования (РКУП) при 200 °С. На полученных образцах проведен комплексный анализ конструкционной прочности, включая статические испытания на растяжение и анализ ударной вязкости и трещиностойкости. Прочность стали 10 возрастает после РКУП в 2,5 раза. При заданном режиме РКУП практически не изменяется порог хладноломкости стали 10, однако сужается интервал вязко-хрупкого перехода. Расчет трещиностойкости показал, что К1С стали 10 с УМЗ структурой не только не уменьшается по сравнению с этим показателем стали в исходном состоянии, но и даже несколько возрастает. Анализ коррозионной стойкости стали свидетельствует, что скорость коррозии образцов без покрытия из стали 10 после РКУП несколько выше по сравнению с исходным состоянием. Однако скорость коррозии стали после РКУП с покрытием примерно в два раза ниже по сравнению со сталью в исходном состоянии с покрытием. В работе обсуждена природа наблюдаемых закономерностей.

The paper presents research results obtained for ultrafi ne-grained (UFG) steel 10 by equal-channel angular pressing (ECAP) at 200 °C. A complex analysis of structural strength, including static tensile testing and analysis of impact strength and crack resistance, was conducted on the produced samples. It is shown that the strength of steel 10 grows 2.5 times after ECAP. ECAP via the set regime practically does not change the threshold of cold brittleness of steel 10, but narrows the range of ductile-brittle transition. The calculation of crack resistance showed that Kth of steel 10 with the UFG structure does not decrease as compared to the initial state, but even increases slightly. The analysis of corrosion resistance of the steel shows that the corrosion rate of uncoated samples of steel after 10 ECAP somewhat higher compared with the initial state. However, the corrosion rate of the steel after ECAP coated with about 2 times lower compared with the steel in the initial state with the coating. The paper discusses the nature of the observed patterns. 

малоуглеродистая сталь 10равноканальное угловое прессованиемеханические свойстваультрамелкозернистая структуракоррозионная стойкостьlow carbon steel 10ECAPmechanical propertiesultrafi ne-grained structurecorrosion resistanceРабота выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (Постановление 220, грант Правительства РФ; договор 14.В25.31.0017) и РФФИ (проект 14-08-00301).ReferencesValiev R.Z., Kozlov E.V., Ivanov Yu.F., Lian J., Nazarov A.A., Baudelet B. // Acta Metallurgica et Materialia. 1994. Vol. 42. Issue 7. P. 2467 – 2475.Valiev R.Z., Kozlov E.V., Ivanov Yu.F., Lian J., N a -za rov A.A., Baudelet B. Acta Metallurgica et Materialia. 1994. Vol. 42. Issue 7. Pp. 2467 – 2475.Козлов Э.В., Конева Н.А., Жданов А.Н. и др. // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 4. С. 93 – 113.Kozlov Ye.V., Koneva N.A., Zhdanov A.N. etc. Fizicheskaya mezomehanika. 2004. Vol. 7. № 4. Pp. 93 – 113.Козлов Э.В., Конева Н.А., Жданов А.Н. // Физическая мезомеханика. 2007. Т. 10. № 3. С. 95 – 103.Kozlov Ye.V., Koneva N.A., Zhdanov A.N. Fizicheskaya mezomehanika. 2007. Vol. 10. № 3. Pp. 95 – 103.Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.Valiev R.Z., Aleksandrov I.V. Obemnye nanostrukturnye metallicheskie materialy: poluchenie, struktura i svoystva (Bulk nanostructured metallic materials: preparation, structure and properties). Moscow: IKC «Akademkniga», 2007. 398 p.Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. – М.: Физматлит, 2000. – 224 с.Gusev A.I., Rempel’ A.A. Nanokristallicheskie materialy (Nanocrystalline materials). Moscow: Fizmatlit, 2000. 224 p.Валиев Р.З., Семенова И.П., Латыш В.В. и др. // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 9 – 10. С. 80 – 89.Valiev R.Z., Semenova I.P., Latysh V.V. etc. Rossiyskie nonotehnologii. 2008. Vol. 3. № 9 – 10. Pp. 80 – 89.Андриевский Р.А., Глезер А.М. // Успехи физических наук. 2009. Т. 179. № 4. С. 337 – 358.Andrievskiy R.A., Glezer A.M. Uspehi fi zicheskih nauk. 2009. Vol. 179. № 4. Pp. 337 – 358.Sabirov I., Valiev R.Z., Semenova I.P., Pippan R. // Metallurgical and materials transactions. 2010. V. 41A. March. P. 727 – 733.Sabirov I., Valiev R.Z., Semenova I.P., Pippan R. Metallurgical and materials transactions. 2010. Vol. 41A. March. Pp. 727 – 733.Клевцов Г.В., Ботвина Л.Р., Клевцова Н.А., Ли -марь Л.В. Фрактодиагностика разрушения металлических материалов и конструкций. – М.: изд. МИСиС, 2007. – 264 с.Klevtsov G.V., Botvina L.R., Klevtsova N.A., L i -m a r ’ L.V. Fraktodiagnostika razrusheniya metallicheskih materialov i konstrukciy (Fraktodiagnostika fracture of metallic materials and structures). Moscow: izd. MISiS, 2007. 264 p.Р 50-54-52/2-94. Расчеты и испытания на прочность. Метод рентгеноструктурного анализа изломов. Определение характеристик разрушения металлических материалов рентгеновским методом / Г.В. Клевцов, Л.Р. Ботвина, Л.П. Гранкова и др. – М.: ВНИИНМАШ Госстандарта России, 1994. – 28 с.R 50-54-52/2-94. Klevtsov G.V., Botvina L.R., Grankova L.P. etc. Raschety i ispytaniya na prochnost’. Metod rentgenostrukturnogo analiza izlomov. Opredelenie harakteristik razrusheniya metal-licheskih materialov rentgenovskim metodom (Calculations and tests of strength. X-ray diffraction method breaks. Characterisation destruction metallic materials by X-ray method). Moscow: VNIINMASh Gosstandarta Rossii, 1994. 28 p.Р 50-54-52-88. Расчеты и испытания на прочность. Метод рентге-ноструктурного анализа изломов. Определение глубины зон пластической деформации под поверхностью разрушения / Г.В. Клев-цов, Н.К. Шаурова, Л.Р. Ботвина и др. – М.: ВНИИНМАШ Госстандарта СССР, 1988. – 24 с.R 50-54-52-88. Klevtsov G.V., Shaurova N.K., Botvina L.R. etc. Raschety i ispytaniya na prochnost’. Metod rentgenostrukturnogo analiza izlomov. Opredelenie glubiny zon plasticheskoy deformacii pod poverhnost’yu razrusheniya (Calculations and tests of strength. X-ray diffraction method breaks. Determination of the depth of plastic deformation zones beneath the surface destruction). Moscow: VNIINMASh Gosstandarta SSSR, 1988. 24 p.Клевцов Г.В., Валиев Р.З., Рааб Г.И. и др. // Деформация и разрушение материалов. 2011. № 8. С. 9 – 13.Klevtsov G.V., Valiev R.Z., Raab G.I. etc. Deformaciya i razrushenie materialov. 2011. Vol. 8. Pp. 9 – 13.Sabirov I., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z. Nanostructu-red aluminium alloys produced by severe plastic deformation: new horizons in development // Materials Science & Engineering. 2013. Vol. A 560. P. 1 – 24.Sabirov I., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z. Materials Science & Engineering. 2013. Vol. A 560. Pp. 1 – 24.Структура и коррозия металлов и сплавов: Атлас. Справ. изд. / И.Я. Сокол, Е.А. Ульянин, Э.Г. Фельдгандлер и др. – М.: Металлургия, 1989. – 400 с.Sokol I.Ya., Ul’yanin E.A., Fel’dgandler Ye.G. etc. Struktura i korroziya metallov i splavov: Atlas (Structure and corrosion of metals and alloys: Atlas). Sprav. izd. Moscow: Metallurgiya, 1989. 400 p.Караваева М.В., Киселева С.К., Абрамова М.М. и др. // Наноинженерия. 2013. № 10 (28). С. 30 – 35.Karavaeva M.V., Kiseleva S.K., Abramova M.M. etc. Nanoinzheneriya. 2013. Vol. 10 (28). Pp. 30 – 35.Valiev R.Z., Murashkin M.Y., Ganeev A.V., Enike-e v N.A. // The Physics of Metals and Metallography. 2012. Т. 113. № 13. P. 1193 – 1201.Valiev R.Z., Murashkin M.Y., Ganeev A.V., Enike-e v N.A. The Physics of Metals and Metallography. 2012. Vol. 113. № 13. Pp. 1193 – 1201.Sauvage X., Ganeev A., Enikeev N., Murashkin M., Valiev R., Ivanisenko Y. // Advanced Engineering Materials. 2012. Т. 14. № 11. С. 968 – 974.Sauvage X., Ganeev A., Enikeev N., Murashkin M., Valiev R., Ivanisenko Y. Advanced Engineering Materials. 2012. Vol. 14. № 11. Pp. 968 – 974.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.