ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОГО ДЕФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
- Авторы: Горулева Л.С.1, Горкунов Э.С.1, Задворкин С.М.1, Макаров А.В.2
-
Учреждения:
- Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
- 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
- Выпуск: № 3 (2017)
- Страницы: 40-46
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/213
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-40-46
- ID: 213
Цитировать
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.
Ключевые слова
Об авторах
Лариса Сергеевна Горулева
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Автор, ответственный за переписку.
Email: sherlarisa@yandex.ru
младший научный сотрудник
РоссияЭдуард Степанович Горкунов
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Email: ges@imach.uran.ru
доктор технических наук, академик РАН, главный научный сотрудник
РоссияСергей Михайлович Задворкин
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Email: zadvorkin@imach.uran.ru
кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией технической диагностики
РоссияАлексей Викторович Макаров
Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук, ЕкатеринбургИнститут физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург
Email: avm@imp.uran.ru
доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом материаловедения и лабораторией механических свойств
РоссияСписок литературы
- 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.
- 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.
- 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.
- Береснев Б.И., Трушин Е.В. Процесс гидроэкструзии. М.: Наука, 1976. 200 c.
- 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.
- Topolski K., Garbacz H., Pachla W. Progress in hydrostatic extrusion of titanium // Journal of materials science. 2013. Vol. 48. № 13. P. 4543–4548.
- 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.
- Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. 144 с.
- Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Атомиздат, 1977. 480 с.
- Rollett A. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. USA: Elsevier Ltd., 2004. 628 p.
- Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005. 432 с.
- Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М.: Металлургия, 1977. 279 с.
- Ryan N.D., McQueen H.J. Dynamic Softening Mechanisms in 304 Austenitic Stainless Steel // Canadian Metall. Quart. 1990. Vol. 29. P. 147–162.
- Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. 263 с.
- Humphreys F.J., Hatherly M. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. Oxford: Pergamon Press, 1996. 497 p.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Магнитные методы структурного анализа и неразрушающего контроля. М.: Наука, 1993. 252 с.