Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕРОДА ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СТАЛЕЙ С БЕЙНИТНОЙ И МАРТЕНСИТНОЙ СТРУКТУРАМИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-544-548

Полный текст:

Аннотация

В последние годы значительно увеличился объем применения высокопрочных сталей и, прежде всего, сталей мартенситного и бейнитного классов для изготовления деталей и конструкций ответственного назначения. Достижение высокопрочного состояния возможно за счет эффективного деформационного упрочнения сталей различных классов при условии его рационального применения. Знание количественных закономерностей и механизмов деформационного упрочнения сталей различных структурных классов при активной пластической деформации необходимо для целенаправленного формирования структурно-фазовых состояний и механических свойств материала. В работе методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии выполнен сравнительный анализ эволюции структуры, фазового состава и состояния дефектной субструктуры стали с мартенситной и бейнитной структурами при активной пластической деформации до разрушения. Показано, что после аустенитизации при температуре 950 °С (1,5 ч) и последующей закалки в масле стали 38ХН3МФА и нормализации стали 30Х2Н2МФА формируется многофазная структура (α-фаза, γ-фаза, цементит), основу которой составляют мартенсит пакетной морфологии (сталь 38ХН3МФА) и нижний бейнит (сталь 30Х2Н2МФА). Полученные количественные закономерности изменения параметров структуры стали в процессе пластического деформирования позволили выполнить исследования, направленные на анализ распределения атомов углерода в структуре деформированной стали. Выявлены места локализации атомов углерода в структуре мартенсита (закаленная сталь 38ХН3МФА) и бейнита (нормализованная сталь 30Х2Н2МФА). Установлено, что деформация сталей сопровождается разрушением частиц цементита. Для закаленной мартенситной стали с увеличением степени деформации суммарное количество атомов углерода, расположенных в твердом растворе на основе α- и γ-железа, снижается, а на дефектах структуры  – увеличивается. Перераспределение атомов углерода в стали с бейнитной структурой с увеличением степени деформации заключается в росте количества атомов углерода, расположенных в α-железе, дефектах кристаллической структуры, цементите на внутрифазных границах и уменьшении количества атомов углерода в частицах цементита, лежащих в объеме пластин бейнита и в γ-железе. 

Об авторах

К. В. Аксёнова
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
к.т.н., ассистент кафедры естественнонаучных дисциплин им. профессора В.М. Финкеля


В. Е. Громов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
д.ф.-м.н., заведующий кафедрой естественнонаучных дисциплин им. профессора В.М. Финкеля


Ю. Ф. Иванов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Институт сильноточной электроники СО РАН
Россия
д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник


Е. Н. Никитина
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
инженер-исследователь кафедры естественнонаучных дисциплин им. профессора В.М. Финкеля


Д. А. Косинов
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
к.т.н., старший научный сотрудник управления научных исследований (УНИ)


Список литературы

1. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. – М.: Наука, 1977. – 236 с.

2. Speich G., Swann Р.R. Yield strength and transformation substructure of quenched iron-nickel alloys // J. Iron and Steel Inst. 1965. Vol. 205. No. 4. Р. 480 – 485.

3. Borgenstam A., Hillert M., Agren J. Metallographic evidence of carbon diffusion in the growth of bainite // Acta Materialia. 2009. Vol. 57. No. 11. P. 3242 – 3252.

4. Clarke A.J., Speer J.G., Miller M.K. etc. Carbon partitioning to austenite from martensite or bainite during the quench and partition process: Acritical assessment //Acta Materialia. 2008. Vol. 56. No. 1. P. 16 – 22.

5. Sourmail T., Smanio V. Low temperature kinetics за bainite formation in high carbon steels // Acta Materialia. 2013. Vol. 61. No. 7. P. 2639 – 2648.

6. Speich G.R. Tempering of low-carbon martensite // Trans. Met. Soc. AIME. 1969. Vol. 245. No. 10. Р. 2553 – 2564.

7. Kalich D., Roberts E.M. On the distribution of carbon in martensite // Met. Trans. 1971. Vol. 2. No. 10. Р. 2783 – 2790.

8. Fasiska E.J., Wagenblat H. Dilatation of alpha-iron by carbon // Trans. Met. Soc. AIME. 1967. Vol. 239. No. 11. Р. 1818 – 1820.

9. Ridley N., Stuart H., Zwell L. Lattice parameters of Fe-C austenite of room temperature // Trans. Met. Soc. AIME. 1969. Vol. 246. No. 8. Р. 1834 – 1836.

10. Веселов С.И., Спектор Е.З. Зависимость параметра решетки аустенита от содержания углерода при высоких температурах // ФММ. 1972. Т. 34. № 5. С. 895, 896.

11. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. – М.: Металлургия, 1977. – 407 с.

12. Приданцев М.В., Давыдова Л.Н., Тамарина А.М. Конструкционные стали: Справочник. – М.: Металлургия, 1980. – 288 с.

13. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. – М.: Металлургия, 1973. – 584 с.

14. Hirsch P.B., Howie A., Nicholson R.B., etc. Electron Microscopy of Thin Crystals. – Washington: Butterworth, 1965. – 549 p.

15. Bhadeshia H.K.D.H. Bainite in Steels. 2nd ed. The Institute of Materials London, 2001. – 460 p.

16. Счастливцев В.М., Калетина Ю.В., Фокина Е.А. Остаточный аустенит в легированных сталях. – Екатеринбург: УрО РАН, 2014. – 236 с.

17. Ivanov Y.F., Kolubaeva Y.A., Kornet E.V., Gromov V.E. Formation of the fine structure and phase composition of structural steel on quenching // Steel in Translation. 2009. Vol. 39. No. 4. P. 302 – 306.

18. Корнет Е.В., Иванов Ю.Ф., Коновалов С.В., Громов В.Е. Эволюция структурно-фазовых состояний закаленной стали при деформации // Изв. вуз. Черная металлургия. 2009. № 6. С. 66 – 69.

19. Nikitina E.N., Gromov V.E., Alsaraeva K.V. Evolution of the Defect Subsystem of Structural Steel with Bainite Structure on Deformation // Steel in Translation. 2015. Vol. 45. No. 8. P. 571 – 574.

20. Ivanov Yu.F., Nikitina E.N., Gromov V.E. Carbon distribution in bainitic steel subjected to deformation // AIP Conference Proceedings. 2015. Vol. 1683. No. 020075.


Для цитирования:


Аксёнова К.В., Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Никитина Е.Н., Косинов Д.А. ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛЕРОДА ПРИ ДЕФОРМАЦИИ СТАЛЕЙ С БЕЙНИТНОЙ И МАРТЕНСИТНОЙ СТРУКТУРАМИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2017;60(7):544-548. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-544-548

For citation:


Aksenova K.V., Gromov V.E., Ivanov Y.F., Nikitina E.N., Kosinov D.A. CARBON REDISTRIBUTION UNDER DEFORMATION OF STEELS WITH BAINITE AND MARTENSITE STRUCTURES. Izvestiya Vyshikh Uchebnykh Zavedenii. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2017;60(7):544-548. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2017-7-544-548

Просмотров: 130


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)