Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

О МЕСТАХ СДВИГОВОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕЙ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ В СТАЛИ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-114-119

Полный текст:

Аннотация

Рассматривается вопрос о местах зарождения при фазовых переходах, который, даже для такой широко исследуемой области, как мартенситные превращения, остается актуальным. Обсуждается универсальный характер сдвигового зарождения и места зарождения при диффузионных (нормальных) и мартенситных превращениях. Особенности зарождения изучались с помощью наблюдения поверхностного рельефа на сталях 30ХГСА, У12 и техническом железе средствами высокотемпературной металлографии, а также путем микроструктурного исследования начальных стадий фазовых превращений пористых спеченных сталей с содержанием углерода 0,40 и 1,57  %. Представлены кадры зарождения аустенита от малоугловой и высокоугловой границ, свидетельствующие в пользу сдвигового механизма его образования. Показаны многочисленные акты зарождения феррита на границе зерна γ-фазы как при медленном, так и быстром охлаждении, которое формирует морфологию игольчатого (видманштеттового) феррита. В сталях 30ХГСА и У12 мартенсит образуется по границам зерен, хотя иные области нуклеации, например, такие как дефекты упаковки, включения, особые дислокационные конфигурации, не исключаются, но они не являются преимущественными. В образцах из пористой стали имеет место преимущественный рост двойникованных кристаллов мартенсита от пор. Полученные экспериментальные данные о зародышах аустенита и феррита указывают на сдвиговый механизм зарождения на начальной стадии диффузионных превращений, который впоследствии сменяется нормальным механизмом роста с образованием равноосных зерен. Делается вывод, что, несмотря на различия в природе и условиях зарождения фаз, акты зародышеобразования во всех случаях происходят одинаково, а отличия начинаются на стадии роста. Показано, что сдвиговое зарождение может начинаться от границ зерен, субзерен, а также свободных поверхностей (например, пор в спеченной стали). Зарождению в указанных местах способствуют релаксация напряжений превращения и высвобождающаяся часть зернограничной энергии. Обнаруженная ромбовидная морфология мартенситных кристаллов, образующихся на порах, может быть объяснена тем, что зарождение от свободной поверхности, происходящее в условиях минимального влияния упругих полей окружающей матрицы, благоприятствует реализации общих закономерностей роста мартенситных кристаллов.

Об авторах

В. Н. Пустовойт
Донской государственный технический университет
Россия

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Физическое и прикладное материаловедение».

344000, Ростов-на-Дону, площадь Гагарина, 1 



Ю. В. Долгачев
Донской государственный технический университет
Россия

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Физическое и прикладное материаловедение».

344000, Ростов-на-Дону, площадь Гагарина, 1 



Ю. М. Домбровский
Донской государственный технический университет
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры «Физическое и прикладное материаловедение».

344000, Ростов-на-Дону, площадь Гагарина, 1 



Ю. А. Корнилов
Донской государственный технический университет
Россия

Доктор технических наук, профессор кафедры «Физическое и прикладное материаловедение».

344000, Ростов-на-Дону, площадь Гагарина, 1 



Список литературы

1. Kaufman L., Cohen M. Thermodynamics and kinetics of marten­ sitic transformations // Progress in Metal Physics. 1958. Vol. 7. P. 165 – 246.

2. Cohen M. Operational nucleation in martensitic transformations // Metall. Trans. 1972. Vol. 3. P. 1095 – 1098.

3. Петров Ю.Н. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали. – Киев: Наукова думка, 1978. – 262 с.

4. Пустовойт В.Н., Долгачев Ю.В. Проблемы зарождения при мартенситном превращении в стали // Вестник Донского государственного технического университета. 2013. Т. 13. № 1-2 (70-71). С. 5 – 24.

5. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.

6. Бернштейн М.Л., Пустовойт В.Н. Термическая обработка стальных изделий в магнитном поле. – М.: Машиностроение, 1987. – 255 с.

7. Pozdnyakov V.A Mechanisms of martensite nucleation at grain boundaries // Doklady physics. 2007. Vol. 52. No. 1. P. 24 – 28.

8. Kajiwara S. Roles of Dislocations and Grain Boundaries in Marten­ site Nucleation // Metal. Trans. 1986. Vol. 17A. P. 1693 – 1702.

9. Ueda M., Yasuda H.Y., Umakoshi Y. Controlling factor for nucleation­ of martensite at grain boundary in Fe-Ni bicrystals // Acta mater. 2003. Vol. 51. P. 1007 – 1017.

10. Xu G., Wang C., Beltrán J.I., Llorca J., Cui Y. Landau modeling of dynamical­ nucleation of martensite at grain boundaries under local stress // Computational Materials Science. 2016. Vol. 118. P. 103 – 111.

11. Inagaki H. Nucleation of the proeutectoid ferrite and its role in the formation of the transformation texture in a low carbon steel // Zs. Metallkunde. 1987. Vol. 78. No. 2. P. 87 – 96.

12. Дьяченко С.С. Образование аустенита в железоуглеродистых сплавах. – М.: Металлургия, 1982. – 128 с.

13. Лизунов В.И. Композиционные стали. – М.: Металлургия, 1978. – 150 с.

14. Gornostyrev Yu.N., Urtsev V.N., Zalalutdinov M.K., Entel P., Kap­ tsan A.V., Kuznetsov A.R. Reconstruction of grain boundaries du­ ring austenite–ferrite transformation // Scripta Materialia. 2005. Vol. 53. No. 2. P. 153 – 158.

15. Бернштейн М.Л., Капуткина Л.М., Прокошкин С.Д. Отпуск стали. – М.: МИСиС, 1997. – 936 с.

16. Kaputkina L.M., Prokoshkina V.G., Smarygina I.V., Svyazhin A.G., Medvedev M.G. Influence of alloying by nitrogen on the strength and austenite stability of X18H10 steel // Steel in Translation. 2014. Vol. 44. No. 7. P. 502 – 508.

17. Бернштейн М.Л. Полиморфные превращения // Металловедение и термическая обработка стали: Справ. изд. в 3-х т. Т. 2. – М.: Металлургия, 1983. С. 7 – 21.

18. Степанов М.С., Домбровский Ю.М. Микродуговое поверхностное легирование стали: феноменология и механизмы. – Ростов-на-Дону: Издательский центр ДГТУ, 2016. – 209 с.

19. Крапошин В.С., Сильченков А.Д. Чем отличается мартенситное превращение от нормального? // МиТОМ. 2008. № 11 (641). С. 28 – 36.

20. Pankova M.N., Kraposhin V.S. Three-dimensional model of filling the grain space with martensite crystals in austenite transformation // Metal Science and Heat Treatment. 1999. Vol. 41. No. 7-8. P. 346 – 350.


Для цитирования:


Пустовойт В.Н., Долгачев Ю.В., Домбровский Ю.М., Корнилов Ю.А. О МЕСТАХ СДВИГОВОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕЙ ПРИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ В СТАЛИ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(2):114-119. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-114-119

For citation:


Pustovoit V.N., Dolgachev Y.V., Dombrovskii Y.M., Kornilov Y.A. ON SHEAR NUCLEATION SITES AT PHASE TRANSFORMATIONS IN STEEL. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(2):114-119. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-2-114-119

Просмотров: 169


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


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