Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОГО ДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-40-46

Полный текст:

Аннотация

Метод гидроэкструзии, как один из видов интенсивного деформационного воздействия, является эффективным средством улучшения механических свойств металлов и сплавов. Улучшение механических свойств происходит в основном за счет диспергирования структуры и увеличения плотности дислокаций. Большое количество работ посвящено влиянию деформирования на структуру и механические свойства металлов и сплавов. Однако в литературе гораздо меньше внимания уделено изучению физических характеристик материала, упрочненных с помощью интенсивного деформационного воздействия. Подобные исследования необходимы для разработки неразрушающих физических методов диагностики состояния таких материалов. Проведены исследования структуры высокоуглеродистой стали методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, механические испытания на растяжение и ряд магнитных измерений. Показано, что экструдирование приводит к диспергированию структуры высокоуглеродистой стали У8А. При экструдировании в ферритной составляющей перлитной структуры стали происходит формирование ячеистых, фрагментированных и субмикрокристаллических структур в условиях протекания динамического возврата, непрерывной динамической и постдинамической рекристаллизации, обусловливающих уменьшение плотности дислокаций в теле зерна при истинной деформации более 1,62. Прочностные характеристики стали У8А с ростом истинной деформации изменяются монотонно: временное сопротивление увеличивается в 2 раза, а условный предел текучести – в 3,6 раза. Установлено, что на прочностные характеристики превалирующее влияние оказывает дисперсность структуры, а плотность дислокаций играет второстепенную роль. В отличие от механических характеристик коэрцитивная сила, максимальная магнитная проницаемость, остаточная индукция и скорость распространения упругих волн более чувствительны к изменению плотности дислокаций.

Об авторах

Лариса Сергеевна Горулева
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Россия

младший научный сотрудник



Эдуард Степанович Горкунов
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Россия

доктор технических наук, академик РАН, главный научный сотрудник



Сергей Михайлович Задворкин
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Россия

кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией технической диагностики



Алексей Викторович Макаров
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург
Россия

доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом материаловедения и лабораторией механических свойств



Список литературы

1. Korshunov L.G., Chernenko N.L., Korznikov A.V. Effect of the severe plastic deformation and aging temperature on the strengthening, structure, and wear resistance of a beryllium bronze // The physics of metals and metallography. 2011. Vol. 111. № 4. P. 395–402.

2. Rusakova A.V., Lubenets S.V., Fomenko L.S., Zabrodin P.A. low-temperature micromechanical properties of annealed and hydrostatically extruded Al-3.8 at.% Li alloy // Low temperature physics. 2014. Vol. 40. № 3. P. 255–262.

3. Volkov A.Y., Antonova O.V., Kamenetskii B.I., Klyukin I.V., Komkova D.A., Antonov B.D. Production, structure, texture, and mechanical properties of severely deformed magnesium // The physics of metals and metallography. 2016. Vol. 117. № 5. P. 518–528.

4. Береснев Б.И., Трушин Е.В. Процесс гидроэкструзии. М.: Наука, 1976. 200 c.

5. Gorkunov E.S., Zadvorkin S.M., Goruleva L.S., Tueva E.A., Veselov I.N., Yakovleva S.P., Makharova S.N., Mordovskoi P.G. The effect of equal channel angular pressing on the mechanical and magnetic properties of 09G2S steel // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2012. Vol. 48. № 10. P. 568–575.

6. Topolski K., Garbacz H., Pachla W. Progress in hydrostatic extrusion of titanium // Journal of materials science. 2013. Vol. 48. № 13. P. 4543–4548.

7. Давыдова Л.С., Петров Ю.Н., Береснев Б.И. Влияние гидроэкструзии на структуру и свойства армко-железа и стали У8 // Физика металлов и металловедение. 1977. Т. 43. № 2. С. 412–418.

8. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. 144 с.

9. Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977. 480 с.

10. Rollett A. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. USA: Elsevier Ltd., 2004. 628 p.

11. Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005. 432 с.

12. Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977. 279 с.

13. Ryan N.D., McQueen H.J. Dynamic Softening Mechanisms in 304 Austenitic Stainless Steel // Canadian Metall. Quart. 1990. Vol. 29. P. 147–162.

14. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. 263 с.

15. Humphreys F.J., Hatherly M. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. Oxford: Pergamon Press, 1996. 497 p.

16. Belyakov A., Kaibyshev R., Sakai T. New grain formation during warm deformation of ferritic stainless steel // Metall. Mater. Trans. 1998. Vol. 29A. P. 161–167.

17. Narayana Murty S.V.S., Torizuka S., Nagai K. Microstructural evolution during simple heavy warm compression of a low carbon steel: development of a processing map // Mater. Sci. Eng. 2005. Vol. A 410-411. P. 319–323.

18. Tsuzaki K., Xiaoxu H., Maki T. Mechanism of Dynamic Continuous Recrystallization during Superplastic Deformation in a Microduplex Stainless Steel // Acta Mater. 1996. Vol. 44. P. 4491–4499.

19. Belyakov A., Miura H., Sakai T. New grain formation during warm deformation of materials with high and low SFE // Thermomechanical Processing of Steels and Other Materials. TMS, 1997. P. 257–263.

20. Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. М.: Наука, 1993. 252 с.


Рецензия

Для цитирования:


Горулева Л.С., Горкунов Э.С., Задворкин С.М., Макаров А.В. ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОГО ДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(3):40-46. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-40-46

For citation:


Goruleva L.S., Gorkunov E.S., Zadvorkin S.M., Makarov A.V. THE INFLUENCE OF INTENSIVE PLASTIC DEFORMATION ON THE STRUCTURE AND PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH-CARBON STEEL. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(3):40-46. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-40-46

Просмотров: 18


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


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)