Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,682

МАРТЕНСИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИЯХ

Клевцова Н.А., Клевцов Г.В., Фролова О.А.

Многочисленные литературные данные указывают, что мартенситные превращения, протекающие в метастабильных аустенитных сталях под действием низких температур и пластической деформацией, оказывают существенное влияние на механические свойства данного класса сталей, затрудняя прогнозирование их поведения в конкретных условиях эксплуатации. Наиболее слабо изучены мартенситные превращения, протекающие в пластических зонах у вершины распространяющихся трещин, хотя очевидно, что вклад образующихся в данной области мартенситных фаз в кинетику и механизм разрушения аустенитных сталей должен быть существенным. Недостаточно изучена кинетика мартенситных превращений а аустенитных сталях, протекающих при циклических нагрузках. В частности не изучено влияние циклических деформаций растяжения и сжатия на кинетику мартенситных превращений.

Для изучения кинетики мартенситных превращений при циклическом нагружении (зависимости количества α- и ε-мартенсита от количества циклов нагружения N), плоские образцы из закаленной аустенитной стали 110Г13Л (1,06 %C; 15,18 %Мn; 0,20 %Cr; 0,40 % Ni) испытывали при значениях коэффициента асимметрии цикла нагружения R = 0 (режим I) и R = -1 (режим II). Испытание по режиму I позволило на одном образце (рентгенографируя его поверхности) изучить влияние растягивающих и сжимающих циклических напряжений на кинетику мартенситных превращений в данной стали. При испытании по режиму II изучали влияние на мартенситные превращения напряжений «растяжение-сжатие».

Количество α- и ε-мартенсита на поверхности образцов определяли рентгеновским методом по интегральной интенсивности дифракционных линий (111) Кα γ-фазы, (110) Кα α-фазы и (101) Кα ε-фазы

Результаты определения фазового состава в образцах из закаленной стали 110Г13Л, испытанных на растяжение показали, что с увеличением степени пластической деформации образцов количество ε- и α-мартенсита возрастает. Причем, максимальное количество ε-мартенсита в стали образуется при небольшой пластической деформации (соответствующей растяжению образца на 0,5 - 1,5 %); затем снижается. Количество α-мартенсита с увеличением степени пластической деформации непрерывно увеличивается.

Анализ зависимости от количества циклов нагружения уширения рентгеновской дифракционной линии (311) Кα γ-фазы, полученной с боковых поверхностей образца, испытывающих как при напряжении растяжения, так и сжатия показал (режим I), что при циклических напряжениях растяжения искаженность кристаллической решетки больше, чем при напряжениях сжатия. Причем, максимальное уширение рентгеновской дифракционной линии имеет место на первых (1- 4).103 циклах нагружения и в дальнейшем практически не изменяется.

Мартенситные превращения в аустенитной стали 110Г13Л начинаются уже на первых 1000 циклах нагружения образцов до появления усталостной трещины. На зависимости объемного содержания γ-фазы на поверхностях образцов от количества циклов нагружения видно, что при циклических напряжениях растяжения распад аустенита происходит более интенсивно по сравнению с напряжениями сжатия. При циклическом нагружении образцов ε-мартенсита образуется больше, чем α-мартенсита.

В случае испытания образцов по режиму II, характер зависимостей уширения дифракционной линии и объемного содержания мартенситных фаз от количества циклов нагружения аналогичен вышерассмотренному.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект РФФИ 06-08-96906р_офи-а).


Библиографическая ссылка

Клевцова Н.А., Клевцов Г.В., Фролова О.А. МАРТЕНСИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИЯХ // Современные проблемы науки и образования. – 2006. – № 6.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=614 (дата обращения: 21.09.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252