|
|
|
|
|
|
|
Деформация и разрушение материалов №5 за 2021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера Физика прочности и пластичности
- Исследование потери высокотемпературных свойств жаропрочных интерметаллидов методом многоуровневого моделирования Я. Д. Липатникова1*, канд. физ.-мат. наук, Ю. В. Соловьева1, д-р физ.-мат. наук, В. А. Старенченко1, д-р физ.-мат. наук, Н. Н. Белов1, 2, д-р физ.-мат. наук, Л. А. Валуйская3, канд. техн. наук1Томский государственный архитектурно-строительный университет, Томск, 634003, Россия2Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики Томского государственного университета, Томск, 634050, Россия3Сибирский государственный медицинский университет, Томск, 634050, Россия*E-mail: Yanna_lip@mail.ru, 3
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-3-10Методами математического моделирования исследованы особенности процессов макролокализации и неустойчивости пластической деформации, приводящих к потере высокопрочных свойств и разрушению жаропрочных интерметаллидов со сверхструктурой L12 при высоких температурах деформации. Проведен численный эксперимент в рамках трехмерной модели пластической деформации, основанной на синтезе математических моделей дислокационной кинетики и механики деформируемого твердого тела. Сформулировано условие потери устойчивости, приводящее к образованию полос суперлокализации при сжатии. Изучено влияние условий нагружения, прочностных свойств элемента деформируемой среды, изменения площади поперечного сечения образца и концентраторов напряжений на процесс формирования полос суперлокализации. В результате проведенных расчетов получены трехмерные картины изменения формы деформированных образцов и распределение интенсивности пластических деформаций в их объемах. Ключевые слова: интерметаллиды, сверхструктура L12, математическое моделирование, макролокализация пластической деформации, полосы суперлокализации, концентраторы напряжений
Прикладные вопросы прочности и пластичности
- Влияние легирующих элементов замещения на энергию дефектов упаковки аустенитных сталей В. М. Блинов, д-р техн. наук, И. О. Банных, канд. техн. наук, Е. И. Лукин*, канд. техн. наук, О. А. Банных, акад. РАН, Е. В. Блинов, д-р техн. наук, О. П. Черногорова, канд. техн. наук, М. А. СамойловаИМЕТ РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: flattop@yandex.ru, 11
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-11-17Обобщены результаты исследований структуры и энергии дефектов упаковки (ЭДУ) низкоуглеродистых аустенитных сталей, легированных элементами замещения. Показано, что в сплавах Fe—Mn с повышением содержания марганца в интервале 7—20% (мас.) аустенит стабилизируется по отношению к γ—α- и дестабилизируется по отношению к γ—ε-превращению. Ферромарганцевая сталь, содержащая 20% (мас.) Mn, после деформации имеет максимальное количество (50–55%) дефектов упаковки. ЭДУ сплавов Fe—Mn изменяется обратно пропорционально содержанию марганца при Mn < 14% (мас.) и прямо пропорционально при большей концентрации марганца. Для сплавов Fe—Mn установлена температурная зависимость ЭДУ от содержания марганца. Влияние хрома на ЭДУ зависит от количества марганца. В сталях Cr—Ni, содержащих 10—25% (мас.) Cr, соблюдается линейная зависимость ЭДУ от содержания никеля в интервале его концентраций 10—25% (мас). Ключевые слова: энергия дефектов упаковки, аустенитная сталь, фазовый состав, вероятность образования дефектов упаковки
- Влияние электроэрозионной резки на локальное изменение фазового состава и усталостную прочность тонколистовой аустенитно-мартенситной трип-стали В. Ф. Терентьев, д-р техн. наук, Д. В. Просвирнин*, канд. техн. наук, А. Г. Колмаков, чл.-корр. РАН, А. А. Ашмарин, канд. техн. наук, М. Е. Пруцков, С. В. ПивоварчикИМЕТ РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: imetran@yandex.ru, 18
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-18-21Изучены фазовые превращения, происходящие на кромках образцов из тонколистовой аустенитно-мартенситной трип-стали ВНС9-Ш при вырезке электроэрозионным методом. Установлено, что на кромках реза формируется в основном аустенитная структура с небольшим количеством (5%) мартенсита. Удаление с кромки реза путем механической обработки поверхностного слоя, содержащего дефекты и имеющего неоднородную структуру, повышает долговечность материала более чем на порядок, а предел усталости на 150 MПа (до 900 MПа). Ключевые слова: аустенитно-мартенситная трип-сталь, электроэрозионная резка, фазовое превращение, рентгеноструктурный анализ, усталостная прочность
- Влияние отпуска на фазовый состав и текстуру α- и γ-фаз трип-стали ВНС9-Ш С. Я. Бецофен1*, д-р техн. наук, А. А. Ашмарин2, канд. техн. наук, В. Ф. Терентьев 2, д-р техн. наук, И. А. Грушин1, канд. техн. наук, М. И. Гордеева1, канд. техн. наук, М. А. Лебедев11Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва, 121552, Россия2Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, Москва, 119334, Россия*E-mail: s.betsofen@gmail.com, 22
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-22-28Методами количественного фазового и текстурного анализа исследовано влияние отпуска при 300—600 °C на структурно-фазовые и ориентационные изменения в ленте толщиной 0,3 мм из трип-стали ВНС9-Ш. Показано, что холодная прокатка приводит к формированию гетерогенной структуры трип-стали, состоящей из метастабильной γ-фазы, которая в поверхностном слое 5—10 мкм испытывает γ—α'-превращение, сопровождающееся положительным объемным эффектом и сжимающими напряжениями выше 800 MПа. Отпуск при 300 °C, 2 ч не изменяет фазового состава в объеме ленты и увеличивает долю мартенсита на поверхности по сравнению с состоянием поставки с 60 до 71%. Повышение температуры отпуска до 500 °C приводит к снижению доли мартенсита как в поверхностном слое (до 54%), так и в объеме ленты (до 16%). В случае отпуска при 600 °C количество мартенсита на поверхности снижается до 45% и возрастает до 42% в объеме ленты. Установлена корреляция между количеством метастабильного остаточного аустенита и пределом прочности трип-стали. Ключевые слова: трип-сталь, количественный фазовый анализ, текстура, остаточный аустенит, мартенситное превращение
- Методика комплексной оценки степени охрупчивания циркониевых сплавов типа Э110 в условиях высокотемпературного окисления С. А. Никулин, д-р техн. наук, Э. В. Ли, канд. техн. наук, А. Б. Рожнов, канд. техн. наук, В. А. Белов, канд. техн. наукНИТУ «МИСиС», Москва, 119049, Россия*E-mail: li_elina2787@mail.ru, 29
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-29-33Стойкость к охрупчиванию оболочек из циркониевого сплава Э110 различной степени чистоты в условиях высокотемпературного окисления, приближенных к условиям LOCA, оценена с применением авторской методики, включающей определение статической трещиностойкости, количественную металлографию и микрорентгеноспектральный анализ. Наилучшую трещиностойкость в соответствии с этой методикой показал сплав на основе циркониевой губки, наименьшую — сплав Zr—1% Nb—0,13% O—0,12% Fe. Ключевые слова: циркониевый сплав Э110, LOCA, трещиностойкость, степень охрупчивания
- Структура, фазовый состав и механические свойства сплава Fe—20Cr—1,5V—1,5Zr после высокотемпературного азотирования С. О. Рогачев1*, канд. техн. наук, В. М. Хаткевич1, 2, канд. техн. наук1НИТУ «МИСиС», Москва, 119049, Россия2ООО «ТМК НТЦ», Москва, 121205, Россия*E-mail: csaap@mail.ru, 34
DOI: 10.31044/1814-4632-2021-5-34-40Проведено комплексное исследование структуры, фазового состава и механических свойств при температурах 23 °С и 700 °C коррозионностойкого сплава Fe—20Cr—1,5V—1,5Zr после высокотемпературного азотирования и последующего отпуска. После азотирования в структуре сплава присутствует смесь α- и γ-фаз, а также частицы нитридов (Cr,V)2N и (Cr,V)ZrN. Отпуск после азотирования приводит к распаду γ-фазы и дополнительному выделению нитридов хрома. В результате азотирования и последующего отпуска достигнуто повышение статической прочности в 1,8—2,0 раза листа толщиной 0,5 мм как при 23 °C, так и при 700 °C при вязком или квазивязком механизме разрушения. Ключевые слова: высокотемпературное азотирование, коррозионностойкие хромистые стали, нитриды, микроструктура, механические свойства
| |
|
|
|
|
|
|
|
|