Температурная зависимость ТРИП эффекта в метастабильной аустенитной нержавеющей стали

В.В. Столяров, К. Падманабхан, В.Ф. Терентьев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 24 декабря 2018; Исправлена: 22 января 2019; Принята: 03 февраля 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: В.В. Столяров, К. Падманабхан, В.Ф. Терентьев. Температурная зависимость ТРИП эффекта в метастабильной аустенитной нержавеющей стали. Письма о материалах. 2019. Т.9. №1. С.113-117
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-1-113-117

Аннотация

Повышение температуры деформации в интервале 20-400 С в аустенитно-мартенситной стали приводит к деградации ТРИП эффекта, снижению прочности и охрупчиванию.Исследовано влияние температуры испытания в интервале температур 20-400 °С на механические свойства при статическом растяжении и фазовый состав в метастабильной аустенитно-мартенситной ТРИП стали в форме листа толщиной 0.3 мм, в которой повышенные прочность и пластичность обусловлены прямым фазовым превращением аустенита в мартенсит. В состоянии поставки сталь содержала 65 % мартенсита и 35 % аустенита. В процессе растяжения при комнатной температуре количество мартенсита увеличивается до 84 %, что приводит к высоким прочности (1600 МПа) и относительному удлинению до разрушения (20 %), отсутствует шейкообразование. Однако с повышением температуры испытаний от комнатной до 400 °С характеристики прочности, предел прочности и особенно предел текучести, резко уменьшаются до 700 МПа и ниже. Одновременно с этим на порядок уменьшается относительное удлинение, до 2 %. Выше температуры испытания 100 °С начинается локализация деформации, протяженность площадки текучести на кривой напряжение-деформация уменьшается, а затем исчезает. Рентгеноструктурный анализ поверхности образцов после растяжения показал, что объемная доля мартенсита в микроструктуре уменьшается с 84% при 20 °С до 42% при 400 °С. С повышением температуры в интервале 20 - 400 °С влияние ТРИП эффекта на механические свойства аустенитной стали постепенно уменьшается, а прямое превращение аустенита в мартенсит изменяется на обратное превращение мартенсита в аустенит. Предполагается, что охрупчивание стали с повышением температуры связано с неоднородным распадом мартенсита и выделением мелких карбидов на границах зерен.

Ссылки (21)

1. V. Zackay, E. Parker, D. Fahr, R. Bush. Trans. ASM. 60, 252 (1967).
2. N. Fonstein. Advanced High Strength Sheet Steels. Springer 396 p. (2015). Crossref
3. J. Chiang, B. Lawrence., J. D. Boyd, A. K. Pilkey. Mater. Sci. & Eng. A. 528, 4516 (2011). Crossref
4. H. J. Jun, S. H. Park, S. D. Choi, C. G. Park. Mater. Sci.& Eng. A. 379, 204 (2004). Crossref
5. O. A. Girina, N. M. Fonstein, Developments in Sheet Products for Automotive Applications Organized by J. R. Fekete and R. Pradhan. Materials Science & Technology. 65 (January, 2005).
6. G. Azizi, H. Mirzadeh, M. H. Parsa, Mater.Sci.Eng. A. 639, 402 (2015). Crossref
7. M. Shirdel, H. Mirzadeh, M. H. Parsa, Mater. Charact. 103, 150 (2015). Crossref
8. X. L. Wu, M. X. Yang, F. P. Yuan, L. Chen, Y. T. Zhu. Acta Mater. 112, 337 (2016). Crossref
9. A. Vinogradov, A. Lazarev, M. Linderov, A. Weidner, H. Biermann. Acta Mater. 61 (7), 2434 (2013). Crossref
10. D. Bhandarkar, V. F. Zackay, E. R. Parker. Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL Report #: LBL-125 (1972).
11. A. Vasilakos, K. Papamantellos, G. Haidemenopoulos, W. Bleck. Steel Research 70 (11), 466 (1999).
12. V. F. Terentyev, D. V. Prosvirnin., A. K. Slizov, L. I. Kobeleva, A. Yu. Marchenkov, A. A. Ashmarin, V. P. Sirotinkin. Russian Metallurgy (Metally). 4, 389 (2018). Crossref
13. V. V. Stolyarov, E. A. Klyatskina, V. F. Terentyev. Letters on materials. 6 (4), 355 (2016). Crossref
14. H. C. Shin, T. K. Ha, Y. W. Chang. Scr. Mater. 45 (7), 823 (2001). Crossref
15. D. Fahr. Metallurgical Transactions. 2, 188 (1971).
16. S. Harjo, N. Tscuchida, J. Abe, W. Gong. Sci Rep. 7, 15149 (2017). Crossref
17. V. F. Terentyev, A. A. Ashmarin, E. N. Blinova, D. D. Titov, V. M. Blinov, A. K. Mucous, T. G. Sevalneva. Deformation and fracture of materials 6, 20 (2018).
18. D. H. Johnson. Luders bands in RPV Steel: PhD thesis. Cranfield University, U. K. (2012) 243 p.
19. A. K. Slizov. Osobennosti mechanicheskogo povedeniya listovoy metastabilnoy austenitno-martensitnoy stali s uchetom proyavleniya trip effecta: Dissertacija na soiskanie stepeni kandidata tehnicheskih nauk. Moscow (2018) 111 p. (in Russian) [А. К. Слизов. Особенности механического поведения листовой метастабильной аустенитно-мартенситной стали с учетом проявления трип-эффекта: дисс. канд. техн. наук. Москва (2018) 111 c.].
20. S. Gao, Y. Bai, R. Zheng, Y. Tian, W. Mao, A. Shibata, N. Tsuji, Scr. Mater. 159 28 - 32 (2019). Crossref
21. M. A. Filippov, V. S. Litvinov, Y. R. Nemirovsky. Steels with metastable austenite. Мoscow, Metallurgy. (1988) 256 p.

Цитирования (2)

1.
J.V. Tilak Kumar, J. Sudha, K.A. Padmanabhan, A.V. Frolova, V.V. Stolyarov. Materials Science and Engineering: A. 777, 139046 (2020). Crossref
2.
A. Frolova, V. Stolyarov, J. Tilak Kumar, J. Sudha. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1129(1), 012003 (2021). Crossref

Другие статьи на эту тему