Роль наноструктурирования в повышении механических свойств низколегированных сталей
Аннотация
Исследованы изменения микростроения и природа прочности низколегированной стали после объемного наноструктурирования с применением режимов «теплого» (при 300 …500°С) и «холодного» (при комнатной температуре) равноканального углового прессования (РКУП), обеспечивших технически значимое улучшение комплекса механических свойств материала. Впервые обоснован и подтвержден эффект формирования наномасштабных структурных элементов в ферритно-перлитной стали при рекристаллизации после холодного РКУП. С позиций кинетической концепции разрушения проведен анализ особенностей накопления повреждений и процессов трещинообразования в наноструктурированном металле при статическом и динамическом нагружении; получены приоритетные данные в выявлении роли наносубмикронных элементов структуры как факторов высокопрочного состояния металлических материалов. Установлено, что измельчение структурных составляющих стали создает условия для деформационно-стимулированной самоорганизации структуры при последующем нагружении, в результате которой локализация деформации происходит на более поздних стадиях по сравнению с материалом в крупнозернистом состоянии. Определяющими факторами при разрушении являются множественный характер зарождения начальных несплошностей и смена базового микромеханизма разрушения квазисколом на более энергоемкие микромеханизмы разрушения – вязкий ямочный отрыв и дисперсный квазискол.
Об авторах
Софья Петровна Яковлева
ИФТПС СО РАН
Россия
Россия
ЯКОВЛЕВА Софья Петровна – д.т.н., проф., зав. отд. ИФТПС СО РАН, spyakovleva@yandex.ru;
Сусанна Николаевна Махарова
Список литературы
1. Лякишев Н.П., Алымов М.И., Добаткин С.В. Наноматериалы конструкционного назначения // Конверсии в машиностроении. – 2002. – № 6.
2. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.
3. Gleiter H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure // Acta Mater. – 2000. – V. 48, № 1. – P. 1–29.
4. Mughrabi H., Hoeppel H.W., Kautz M. Fatigue and microstructure of ultrafine-grained metals produced by severe plastic deformation // Scripta Materialia, 51. – 2004. – P. 807–812.
5. Ларионов В.П., Кузьмин В.Р., Слепцов О.И. и др. Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы. – Новосибирск: Наука, 2005. – 290 с.
6. Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.И. и др. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Известия АН СССР. Металлы – 1981. – № 1. – С. 115–123.
7. Валиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. – М.: Логос, 2000. – 272 с.
8. Добаткин С.В., Слепцов О.И., Одесский П.Д. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в стали 09Г2С в ходе равноканального углового прессования и последующего нагрева / Тез. докл. II Евразийской научно-практич. конф. «Прочность неоднородных структур» (ПРОСТ 2004). – М.: МИСиС, 2004. – С. 122.
9. Крагельский И.В, Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. – М.: Машиностроение, 1977. – 526 с.
10. Яковлева С.П., Махарова С.Н., Борисова М.З. Интенсивная пластическая деформация как способ повышения сопротивления хрупкому разрушению низколегированной стали // Наука и образование. – 2006. – № 2. – С. 164–167.
11. Яковлева С.П. Разрушение ферритно-перлитных сталей после обработки интенсивной пластической деформацией с разными скоростями // Деформация и разрушение материалов. – 2011. – №. 11. – С. 26–34.
Рецензия
Для цитирования:
Яковлева С.П., Махарова С.Н. Роль наноструктурирования в повышении механических свойств низколегированных сталей. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2014;19(1).
For citation:
Яковлева С.П., Махарова С.Н. Методы определения упругих свойств горных пород. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2014;19(1). (In Russ.)
Просмотров:
15
JATS XML
Послать статью по эл. почте 