Структура и твердость холоднокатаного никеля после одно- и многократной электроимпульсной обработки

И.Ш. Валеев, А.Х. Валеева ORCID logo , Р.Р. Ильясов, О.Ш. Ситдиков, М.В. Маркушев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 10 октября 2019; Исправлена: 18 октября 2019; Принята: 21 октября 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: И.Ш. Валеев, А.Х. Валеева, Р.Р. Ильясов, О.Ш. Ситдиков, М.В. Маркушев. Структура и твердость холоднокатаного никеля после одно- и многократной электроимпульсной обработки. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4. С.447-450
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-447-450

Аннотация

Обсуждена природа процессов, контролирующих изменения структуры и твердости никеля в зависимости от количества циклов ЭИО.Исследовали структуру и твердость никеля марки НП2 после прокатки при комнатной температуре со степенью деформации 90% и последующей электроимпульсной обработки (ЭИО) с расчетной температурой нагрева до ~550°С, проводимой до 20 раз с длительностью импульса 10-4c и интервалом между импульсами 2 мин. Установлено, что ЭИО активизирует статический возврат и рекристаллизацию нагартованной структуры. После однократного воздействия формируется частично рекристаллизованная, а после 5 импульсов - полностью рекристаллизованная мелкозернистая структура с размером зерна 2-4 мкм, последующее преобразование которой с увеличением количества циклов ЭИО сопровождается незначительным нормальным ростом зерен. Обнаружено, что трансформация деформационной структуры никеля связана с интенсивным формированием двойников отжига, доля которых в спектре границ зерен после 5 циклов ЭИО достигала 45%. Такие структурные изменения приводят к снижению твердости никеля с 225 до 110НV и последующей стабилизации ее уровня при дальнейшей обработке. Обсуждена природа процессов, контролирующих изменения структуры и твердости никеля в зависимости от количества циклов ЭИО.Показано, что феноменология и природа процессов трансформации структуры холоднокатаного никеля при электроимпульсной обработке и обычном печном нагреве едина. В обоих случаях протекают процессы статического возврата и рекристаллизации, сопровождающиеся формированием в рекристаллизованных областях двойников отжига. При этом многократное воздействие импульсами тока выбранной мощности, помимо завершения рекристаллизационных процессов, приводит к увеличению доли двойниковых границ до 45%, что способствует формированию более однородной и более мелкозернистой структуры. Такие структурные превращения сопровождаются заметным разупрочнением никеля: по мере завершения рекристаллизационных процессов, микротвердость снижается почти в два раза (до ~110 HV) и далее практически не изменяется.

Ссылки (17)

1. H. Conrad, N. Karam, S. Mannan. Scr. Metall. 17 (3), 411 (1983). Crossref
2. H. Conrad, A. F. Sprecher, W. D. Cao, X. P. Lu. JOM. 42, 28 (1990). Crossref
3. H. Knoepfel. Pulsed High Magnetic Fields. Amsterdam, North-Holland Publishing Company (1970) 392 p.
4. Yu. V. Baranov, O. A. Troitsky, Yu. S. Avramov, A. D. Shlyapin. Physical fundamentals of electropulse and electroplastic treatments and new materials. Moscow, MSIU (2001) 844 p. (in Russian) [Ю. В. Баранов, О. А. Троицкий, Ю. С. Аврамов, А. Д. Шляпин. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. Москва, МГИУ (2001) 844 с.].
5. W. Jin, J. Fan, H. Zhang, Y. Liu, H. Dong, B. Xu. J. All. Com. 646, 1 (2015). Crossref
6. I. Sh. Valeev, N. P. Barykin, V. G. Trifonov, A. Kh. Valeeva. J. Mater. Eng. Perform. 14, 236 (2005). Crossref
7. T. Konkova, I. Valeev, S. Mironov, A. Korznikov, M. Myshlyaev, S. Lee Semiatin. J. Mater. Res. 29, 2727 (2014). Crossref
8. I. Sh. Valeev. Lett. on Mater. 3 (3), 236 (2013). (in Russian) [И. Ш. Валеев. Письма о материалах. 3 (3), 236 (2013).]. Crossref
9. E. V. Avtokratova, R. R. Ilyasov, I. S. Valeev, O. S. Sitdikov, M. V. Markushev. Lett. on Mater. 1 (4), 194 (2011). (in Russian) [Е. В. Автократова, Р. Р. Ильясов, И. Ш. Валеев, О. Ш. Ситдиков, М. В. Маркушев. Письма о материалах. 1 (4), 194 (2011).]. Crossref
10. I. Sh. Valeev, A. Kh. Valeeva, A. Kh. Akhunova. Basic Probl. of Mat. Sci. 12 (2), 214 (2015). (in Russian) [И. Ш. Валеев, А. Х. Валеева, А. Х. Ахунова. Фунд. пробл. совр. материаловед. 12 (2), 214 (2015).].
11. F. J. Humphreys, M. Hatherly. Recrystallization and related annealing phenomena. 2nd ed. Elsevier (2004) 605 p. Crossref
12. M. Booth, V. Randle, G. Owen. J. Micros. 217, 162 (2005). Crossref
13. X.-M. Chen, Y. C. Lin, Fan Wu. J. All. Com. 724. 198 (2017). Crossref
14. V. Randle, P. R. Rios and Y. Hu. Scr. Mater. 58, 130 (2008). Crossref
15. J. L. Bair, S. L. Hatch, D. P. Field. Scr. Mater. 81, 52 (2014). Crossref
16. Y. Jin, B. Lin, M. Bernacki, G. S. Rohrer, A. D. Rollett, N. Bozzolo. Mat. Sci. Eng. A. 597, 295 (2014). Crossref
17. X. P. Chen, L. F. Li, H. F. Sun, L. X. Wang, Q. Liu. Mat. Sci. Eng. A. 622, 108 (2015). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке