О температуре полиморфного фазового превращения аустенита в δ-феррит 12 %-ной хромистой стали

Е.К. Нестеренко, А.С. Кудрявцев, А.Ю. Аскинази, Н.Б. Громова, Н.Ф. Дроздова показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 27 ноября 2019; Исправлена: 05 марта 2020; Принята: 23 марта 2020
Цитирование: Е.К. Нестеренко, А.С. Кудрявцев, А.Ю. Аскинази, Н.Б. Громова, Н.Ф. Дроздова. О температуре полиморфного фазового превращения аустенита в δ-феррит 12 %-ной хромистой стали. Письма о материалах. 2020. Т.10. №3. С.237-242
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-3-237-242

Аннотация

Ограничение температуры нагрева под горячую пластическую деформацию на основании исследований температуры фазового превращения аустенита в δ-феррит (Ac4).Определение температуры полиморфного фазового превращения аустенита в δ-феррит (Ac4) имеет большое практическое значение для обеспечения деформируемости при горячем переделе высокохромистых мартенситных и мартенситно-ферритных сталей, поскольку позволяет исключить образование трещин в заготовках в процессе деформации. За счет ограничения температуры нагрева под горячую пластическую деформацию можно предотвратить выделение δ-феррита, образование которого приводит к появлению трещин по границам его раздела с аустенитом. В настоящей работе температура фазового превращения определялась для стали марки 07Х12НМФБ мартенситно-ферритного класса. Исследованы три промышленные плавки с разным содержанием легирующих элементов в пределах марочного состава. Температура Ac4 определялась с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), рентгеноструктурного фазового анализа и дилатометрического метода. Дилатометрические и ДСК исследования проводились в условиях одинаковой скорости нагрева и показали близкие результаты в диапазоне температур 1155 –1181°С для всех плавок. Температура превращения аустенита в δ-феррит при непрерывном нагреве фиксируется более отчетливо в результате измерения теплового потока ДСК методом, чем измерением удлинения образца дилатометрическим методом. Рентгеноструктурный фазовый анализ показал более низкие значения температуры <1150°С, тем не менее их можно считать наиболее точными, так как данный метод является прямым методом определения фазового состава материалов вследствие сопоставимости длины волны рентгеновского излучения и размеров кристаллической решетки, за счет чего получаются дифракционные отражения не от атомов, а от различных плоскостей кристаллических решеток. Повышенные значения ДСК и дилатометрического метода связаны с непрерывным нагревом, в ходе которого фиксация температуры фазового превращения происходит при наличии уже некоторого содержания новой фазы. Таким образом, в результате работы установлено, что температура нагрева под горячий пластический передел не должна превышать температуру 1150°С.

Ссылки (18)

1. Patent RF № 2013127543/02, 17.06.2013. (in Russian) [Патент РФ № 2013127543/02, 17.06.2013].
2. S. L. Lyakishev, V. V. Denisov, M. D. Lyakisheva, V. A. Chaban, A. A. Khalutin, A. N. Blokhina, N. V. Zharov, V. A. Usachev. Problems of atomic science and technology. 34, 113 (2014). (in Russian) [С. Л. Лякишев, В. В. Денисов, М. Л. Лякишева, В. А. Чабан, А. А. Халутин, А. Н. Блохина, Н. В. Жаров, В. А. Усачев. Вопросы атомной науки и техники. 34, 113 (2014).].
3. G. P. Karzov, A. S. Kudriavtsev, V. G. Markov, R. N. Grishmanovskaya, Yu. M. Trapeznikov, M. A. Ananieva. Voprosy Materialovedeniya. 2 (82), 23 (2015). (in Russian) [Г. П. Карзов, А. С. Кудрявцев, В. Г. Марков, Р. Н. Гришмановская, Ю. М. Трапезников, М. А. Ананьева. Вопросы материаловедения. 2 (82), 23 (2015).].
4. D. A. Artemieva, G. P. Karzov, A. S. Kudriavtsev, V. G. Markov, S. A. Suvorov, S. I. Brykov, V. V. Denisov, S. Yu. Korolev, M. S. Metalnikov. Problems of atomic science and technology. 34, 53 (2014). (in Russian) [Д. А. Артемьева, Г. П. Карзов, А. С. Кудрявцев, В. Г. Марков, С. А. Суворов, С. И. Брыков, В. В. Денисов, С. Ю. Королев, М. С. Метальников. Вопросы атомной науки и техники. 34, 53 (2014).].
5. R. L. Klueh, A. T. Nelson. Journal of Nuclear Materials. 371, 37 (2007). Crossref
6. A. S. Kudriavtsev, D. A. Artemieva, P. Ya. Rayner. Voprosy Materialovedeniya. 3 (79), 34 (2014). (in Russian) [А. С. Кудрявцев, Д. А. Артемьева, П. Я. Рейнер. Вопросы материаловедения. 3 (79), 34 (2014).].
7. M. Ya. Dzugutov. Plasticheskaya deformatsiya vysokolegirovannykh staley i splavov. Moscow, Metallurgiya (1977) 479 p. (in Russian) [М. Я. Дзугутов. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов. Металлургия, Москва (1977) 479 c.].
8. K. A. Lanskaya. Vysokokhromistyye zharoprochnyye stali. Moscow, Metallurgiya (1976) 216 p. (in Russia) [К. А. Ланская. Высокохромистые жаропрочные стали. Москва. Металлургия (1976) 216 c.].
9. E. A. Krivonosova, E. A. Sinkina, O. A. Rudakova. Bulletin of Perm national research Polytechnic University. 13 (1), 32 (2011). (in Russian) [Е. А. Кривоносова, Е. А. Синкина, О. А. Рудакова. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. 13 (1), 32 (2011).].
10. L. M. Kaputkin, D. E. Kaputkin. Materials Science Forum. 426 - 432, 1119 (2003). Crossref
11. P. A. Leont’ev, Yu. N. Simonov, D. O. Panov. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 80 (6), 45 (2014). (in Russian) [П. А. Леонтьев, Ю. Н. Симонов, Д. О. Панов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 80 (6), 45 (2014).].
12. D. V. Gadeev. Issledovaniye fazovykh prevrashcheniy metodami strukturnogo i termicheskogo analiza v dvukhfaznykh splavakh na osnove titana. Dissertacija na soiskanie stepeni kandidata tehnicheskih nauk. Ekaterinburg (2012) 171 p. (in Russian) [Д. В. Гадеев Исследование фазовых превращений методами структурного и термического анализа в двухфазных сплавах на основе титана: дисс. канд. техн. наук. Екатеринбург (2012) 171 с.].
13. A. L. Emelina. Differentsial'naya skaniruyushchaya kalorimetriya. Moscow, Moscow State University (2009) 42 p. (in Russian) [А. Л. Емелина. Дифференциальная сканирующая калориметрия. Москва, МГУ (2009) 42 с.].
14. R. L. Klueh, D. R. Harries. High-Chromium Ferritic and Martensitic Steels for Nuclear Applications. West Conshohocken, PA, ASTM International (2001) 228 p. Crossref
15. E. I. Razuvaev, M. M. Bakradze, S. A. Sidorov. Steel. 9, 58 (2016). (in Russian) [Е. И. Разуваев, М. М. Бакрадзе, С. А. Сидоров. Сталь. 9, 58 (2016).].
16. E. N. Kablov, G. S. Krivonogov. Metals. 2, 65 (2002). (in Russian) [Е. Н. Каблов, Г. С. Кривоногов. Металлы. 2, 65 (2002).].
17. L. J. Lieberman, A. V. Baeva. Metal science and metal processing. 6, 2 (1956). (in Russian) [Л. Я. Либерман, А. В. Баева. Металловедение и обработка металлов. 6, 2 (1956).].
18. I. V. Teplukhina, V. M. Golod, A. S. Tsvetkov. Latters on Materials. 1(8), 37 (2018). (in Russian) [И. В. Теплухина, В. М. Голод, А. С. Цветков. Письма о материалах. 1(8), 37 (2018).]. Crossref

Финансирование

1. Министерство образования и науки Российской Федерации - в рамках соглашения № 14.595.21.0004, уникальный идентификатор RFMEFI59517X0004