ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА УПАКОВКИ НА АБРАЗИВНУЮ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ОТЛИВОК ИЗ СТАЛИ Fe – 12Mn – 1,2C, ОХЛАЖДЕННЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-9-603-609
Аннотация
Рассмотрено влияние скорости охлаждения отливки на ее коэффициент абразивной износостойкости и показано, что износостойкость зависит от величины формирующегося на поверхности износа слоя, упрочненного деформационным двойникованием. Выявлено, что максимальная величина упрочненного слоя отливки образуется как при низких, так и высоких скоростях охлаждения, что связано понижением значения энергии дефекта упаковки (ЭДУ), которая, в свою очередь, меняется в зависимости от концентрации марганца, хрома и кремния. При средней скорости охлаждения степень легированности аустенита становится такой, что происходит увеличение значения ЭДУ. При этом возникает затруднение процесса деформационного двойникования (TWIP) и формирование упрочненного слоя с минимальной толщиной или его полным отсутствием.
Ключевые слова
литая высокомарганцевая сталь,
энергия дефекта упаковки,
абразивная износостойкость,
деформационное двойникование
При поддержке: Российский научный фонд (проект №№15-19-10020)
Об авторах
К. Н. Вдовин
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск
Россия
Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Литейное производство и материаловедение»
Россия
Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой «Литейное производство и материаловедение»
Д. А. Горленко
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск
Россия
Кандидат технических наук, ассистент кафедры «Литейное производство и материаловедение»
Россия
Кандидат технических наук, ассистент кафедры «Литейное производство и материаловедение»
Н. А. Феоктистов
Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова, Магнитогорск
Россия
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Литейное производство и материаловедение»
Россия
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Литейное производство и материаловедение»
Список литературы
1. Коршунов Л.Г. Структурные превращения при трении и износостойкость аустенитных сталей // Физика металлов и металловедение. 1992. № 8. С. 3 – 21.
2. Теплов В.А., Коршунов Л.Г., Шабашов В.А. и др. Структурные превращения высокомарганцовистых аустенитных сталей при деформировании сдвигом под давлением // Физика металлов и металловедение. 1988.Т. 66. № 3. С. 563 – 571.
3. Астафурова Е.Г., Тукеева М.С., Майер Г.Г. и др. Влияние энергии дефекта упаковки на закономерности развития механического двойникования в высокомарганцевых аустенитных сталях Fe-Mn-Al-C при кручении под давлением // Письма о материалах. 2013. Т. 3. С. 198 – 201.
4. Штремель М.А., Коваленко И.А. О механизме упрочнения стали Гадфильда // Физика металлов и металловедение. 1987. Т. 63. № 1. С. 172 – 180.
5. Cherdyntsev V. V., Pustov L. Yu., Kaloshkin S. D. etc. Phase transfor mations during deformation of Fe-Ni and Fe-Mn alloys produced by mechanical alloying // The Physics of Metals and Metallography. 2007. Vol. 104. Issue 4. Р. 408 – 414.
6. Терещенко Н.А., Уваров А.И., Вильданова Н.Ф. Роль деформационных двойников в формировании механических свойств аустенитных сталей на Cr-Mn основе // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 95. № 4. С. 78 – 86.
7. Пустов Л.Ю., Эстрин Э.И., Калошкин С.Д. и др. Особенности фазовых превращений в богатых железом Fe-Mn сплавах, полученных методом механосплавления // Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 95. № 6. С. 71 – 79.
8. Grässel O., Frommeyer G., Derder C., Hofmann H. Phase Transformations and Mechanical Properties of Fe-Mn-Si-Al TRIP-Steels // Journal de Physique IV.1997. Vol. 07 (C5). Р. C5-383 – C5-388.
9. Kriangyut Phiu-on. Deformation mechanisms and mechanical properties of hot rolled Fe-Mn-C-(Al)-(Si) austenitic steels: Dissertation vorgelegt von Master of Engineering. – Thailand, 2008. – 154 p.
10. Medvedeva N.I., Park M.S., Van Aken D.C., Medvedeva J.E. Firstprinciples study of Mn, Al and C distribution and their effect on stacking fault energies in fcc Fe // Journal of Alloys and Compounds. 2014. Vol. 582. Р. 475 – 482.
11. Atef Saad Hamada. Manufacturing, mechanical properties and corro sion behavior of high-Mn TWIP steels. – Oulu: Oulu University press, 2007. – 54 p.
12. Vdovin K.N., Feoktistov N.A., Sinitskii E.V. etc. Production of High Manganese Steel in Arc Furnaces. Part 1. // Steel in translation. 2015. Vol. 45. No. 10. Р. 729 – 732.
13. Pierce D.T., Jiménez J.A., Bentley J. etc. The infl uence of manganese content on the stacking fault and austenite/ε-martensite interfacial energies in Fe–Mn–(Al–Si) steels investigated by experiment and theory // Acta Materialia. 2014. Vol. 68. Р. 238 – 253.
14. Mazancová Eva, Schindler Ivo, Mazanec Karel. Stacking fault energy analysis from point of view of plasticdeformation response of the twip and triplex alloys. In.: Zborník z 18. Medzinárodná konferencia metalurgie a materiálov. – Ostrava: TANGER, 2009. Р. 32 – 39.
15. Saeed-Akbari A., Mosecker L., Schwedt A., Bleck W. Characte ri zation and Prediction of Flow Behavior in High-Manganese Twinning Induced Plasticity Steels: Part I. Mechanism Maps and Work-Hardening Behavior // Metallurgical and Materials Transactions A. 2012. Vol. 43. Issue 5. Р. 1688 – 1704.
16. Saeed-Akbari A., Imlau J., Prahl U., Bleck W. Derivation and Varia tion in Composition-Dependent Stacking Fault Energy Maps Based on Subregular Solution Model in High-Manganese Steels // Metallurgical and Materials Transactions A. 2009. Vol. 40. Issue 13. Р. 3076 – 3090.
17. Волосевич П. Ю., Гриднев В. Н., Петров Ю. Н. Влияние марганца на энергию дефекта упаковки в сплавах железо-марганец // Физика металлов и металловедение. 1976. Т. 42. № 2. С. 372 – 376.
18. Вдовин К.Н., Горленко Д.А., Никитенко О.А., Феоктистов Н.А. Исследование влияния скорости охлаждения при кристаллизации на размер аустенитного зерна литой стали 110Г13Л // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. № 10-2 (41). С. 28 – 31.
19. Вдовин К.Н., Горленко Д.А., Феоктистов Н.А. Исследование влияния скорости охлаждения в интервале выделения избыточных фаз на литую микроструктуру стали Гадфильда. – В сб.: Металлургия: технологии, инновации, качество. «Металлургия – 2015». Тр. XIX Междунар. науч.-практич. конф. 15 – 16 декабря 2015 г., Новокузнецк. – Новокузнецк: Изд-во СибГИУ, 2015. С. 125 – 129.
20. Колокольцев В.М., Долгополова Л.Б., Мулявко Н.М. Влияние химического состава на структуру и свойства хромомарганцевых аустенитных сталей // Литейные процессы. 2003. № 3. С. 31 – 36
Рецензия
Для цитирования:
Вдовин К.Н., Горленко Д.А., Феоктистов Н.А. ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГИИ ДЕФЕКТА УПАКОВКИ НА АБРАЗИВНУЮ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ОТЛИВОК ИЗ СТАЛИ Fe – 12Mn – 1,2C, ОХЛАЖДЕННЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ СКОРОСТЯМИ. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2016;59(9):603-609. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-9-603-609
For citation:
Vdovin K.N., Gorlenko D.A., Feoktistov N.A. INFLUENCE OF STACKING-FAULT ENERGY ON ABRASIVE WEAR RESISTANCE OF CASTINGS FROM Fe – 12Mn – 1,2C STEEL COOLED WITH DIFFERENT RATES. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2016;59(9):603-609. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-9-603-609
Просмотров:
625
Послать статью по эл. почте 