postgraduate student
аспирант кафедры материаловедения и физики металлов
PhD (Engineering), senior researcher
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, professor of Chair of Materials Science and Physics of Metals
доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры материаловедения и физики металлов
A crucial aspect in the development of materials with improved functional properties is ensuring their ability to withstand the operating temperatures of a finished product. To increase the service life and efficiency of products made of ferrite-martensite steels, various types of deformation and thermal treatments are used. The authors studied the influence of different temperature regimes on the structure and thermal stability of ЭИ-961Ш ferrite-martensite steel subjected to rolling and additional hardening. As a method of deformation and heat treatment, the authors used cold rolling followed by re-quenching from a temperature above the ferrite/austenite phase transition. The samples were rolled during several passes on a laboratory rolling mill with the deformation of 6 % per pass for a final thickness of 4.3 mm to a reduction degree of 70 %. The authors carried out structural studies by transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The study showed that as a rolling result, a bimodal band structure forms with the distribution of Cr23C6 carbide particles along the grain boundaries. When using additional hardening, an increase in the globular carbides proportion is observed, and during the study by transmission electron microscopy, nano-twins were found in the structure. The bands’ width after the reduction by 50 % was 0.5 microns and after cold rolling and additional heat treatment – 0.4 microns. The authors carried out short annealing in the operating temperature range to study the thermal stability of ferrite/martensite steel structure after cold rolling and additional heat treatment. The thermal stability study showed that many structural features formed during previous deformation and heat treatment are preserved, however, after annealing at 600 °C, there are no visually observable nano-twins in the structure.
Важным аспектом при разработке материалов с повышенными функциональными свойствами является обеспечение их способности выдерживать эксплуатационные температуры готового изделия. Для увеличения срока службы и эффективности работы изделий, изготовленных из ферритно-мартенситных сталей, применяются различные виды деформационно-термических обработок. Исследовано влияние различных температурных режимов на структуру и термическую стабильность ферритно-мартенситной стали ЭИ-961Ш, подвергнутой прокатке и дополнительной закалке. В качестве метода деформационно-термической обработки использовалась холодная прокатка с последующей перезакалкой с температуры выше фазового перехода феррит/аустенит. Образцы прокатывали в несколько проходов на лабораторном прокатном стане с деформацией за проход 6 % на конечную толщину 4,3 мм до степени обжатия 70 %. Структурные исследования проводились методом просвечивающей электронной микроскопии и растровой электронной микроскопии. Показано, что в результате прокатки формировалась бимодальная полосовая структура с распределением карбидных частиц Сr23C6 вдоль границ зерен. При применении дополнительной закалки наблюдается увеличение доли глобулярных карбидов, в структуре при исследовании методом просвечивающей электронной микроскопии обнаружены нанодвойники. Ширина полос после обжатия на 50 % составила 0,5 мкм, после холодной прокатки и дополнительной термообработки – 0,4 мкм. Для изучения термической стабильности структуры ферритно-мартерситной стали после холодной прокатки и дополнительной термообработки были проведены короткие отжиги в диапазоне рабочих температур. Изучение термической стабильности показало, что многие структурные особенности, сформированные в результате предшествующей деформационно-термической обработки, сохраняются, однако после отжига при 600 °С в структуре отсутствуют визуально наблюдаемые нанодвойники.