ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАРТЕНСИТНЫХ ФАЗ В ПЛАСТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ НАГРУЖЕНИЯ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ

Авторы
Файлы

Клевцов Г.В. Клевцова Н. А. Фролова О.А. Статья в формате PDF 103 KB

Известно, что мартенситные фазы, образующиеся в метастабильных аустенитных сталях под действием низких температур и пластической деформации, оказывают существенное влияние на механические свойства данного класса сталей, затрудняя прогнозирование их поведения в конкретных условиях эксплуатации. Наиболее слабо изучены мартенситные превращения в пластических зонах у вершины трещин, хотя очевидно, что образующейся в данной области мартенсит должен оказывать существенное влияние на кинетику и механизм разрушения аустенитных сталей.

Целью настоящей работы является установление закономерностей распределения мартенситных фаз под поверхностью изломов аустенитных сталей, полученных при различных видах нагружения, а также установления связи данного распределения с микромеханизмом разрушения сталей и локальным напряженным состоянием материала у вершины трещины.

В качестве исследуемых материалов использовали закаленные и состаренные никелевые стали Н32Т3 и Н26Т3 (в которых образование мартенсита при охлаждении и деформации происходит по γ→α механизму), а также марганцевые стали 40Г18Ф, 03Х13АГ19 и 110Г13Л (в которых образование мартенсита происходит по γ→ε→α механизму). Все аустенитные стали после закалки имели однофазную структуру γ-железа. Охлаждение до температуры -196 ⁰С не приводило к мартенситным превращениям во всех сталях, кроме Н26Т3. В стали Н26Т3 мартенсит охлаждения начинал образовываться при температуре -20 ⁰С.

Образцы различной толщины и конфигурации испытывали при однократных (статическом, ударном, высокоскоростном импульсном) и циклическом видах нагружения в широком интервале температур от - 196 до 150 ⁰С. При статическом и усталостном нагружении аустенитных сталей использовали образцы на внецентренное растяжение толщиной 2^.10^{-2 м; при ударном нагружении - образцы Шарпи; при высокоскоростном импульсном нагружении - кольцевые образцы толщиной 2,5.}10^{-2 м. Полученные изломы исследовали методом макро- и микрофpaктографии.}

Глубину пластических зон под поверхностью изломов и структурные изменения материала в данных зонах определяли рентгеновским методом. Использовали метод послойного стравливания поверхности излома с последующим рентгенографированием его поверхности. О степени искаженности кристаллической структуры материала судили по ширине дифpaкционной линии (311) К_α γ-фазы и (211) К_αα-фазы. Количество α- и ε-мартенсита определяли по интегральной интенсивности дифpaкционных линий (111) К_α γ-фазы, (110) К_αα-фазы и (101) К_α ε-фазы. Для определения локального напряженного состояния материала у вершины трещины использовали критерий h_max/t.

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы.

1. При однократных видах нагружения аустенитных сталей хорошо прослеживается связь микромеханизма разрушения, количества и размеров пластических зон под поверхностью изломов с локальным напряженным состоянием материала у вершины трещины.

2. Хаpaктер распределения мартенситных фаз в пластических зонах под поверхностью изломов аустенитных сталей не зависит от вида и скорости нагружения образцов, однако связан с микромеханизмом разрушения и локальным напряженным состоянием материала у вершины трещины. Скорость нагружения оказывает влияние лишь на интенсивность мартенситных превращений в пластических зонах.

3. После разрушения образцов из аустенитных сталей на поверхности изломов возможно протекание мартенситных превращений, вызванных охлаждением поверхностных слоев металла после локального разогрева и изменением локального напряженного состояния материала в данных слоях. Причем, первый фактор доминирует при вязком разрушении в условиях ПН, а второй - при хрупком или смешанном разрушениях в условиях, близких к ПД.

4. Циклическое нагружение лучше инициирует мартенситные превращения в аустенитных сталях, чем однократные виды нагружения.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект 06-08-96904р_офи).

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ

Статья в формате PDF 119 KB...

12 04 2026 5:56:27

ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В НЕРВНО-МЫШЕЧНОМ СИНАПСЕ

Понимание физико-химической природы генерации нервного сигнала, путей передачи информации с одной нервной клетки на другую или на мышечную клетку позволит вплотную подойти к объяснению механизма деятельности нервной системы. Нервные клетки передают информацию с помощью сигналов, представляющие собой электрические токи, генерируемой поверхностной мембраной нейрона. Эти токи возникают благодаря движению зарядов, принадлежащих ионам натрия, калия, кальция и хлора. ...

11 04 2026 2:39:19

ВЕЧНЫЕ ВОПРОСЫ: ВЗГЛЯД СО СТОРОНЫ

Статья в формате PDF 496 KB...

10 04 2026 19:39:36

ПОКАЗАТЕЛИ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА В КРОВИ ПРИ ТРАВМЕ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

09 04 2026 20:49:43

КЛИНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ ПО ДЕТСКОЙ ПСИХИАТРИИ

Статья в формате PDF 230 KB...

08 04 2026 0:12:12

ДВОЙНАЯ ПОЛИГОНИЗАЦИЯ СПИРАЛЬНЫХ ТЕЛ НАКАЛА И ПОВЫШЕНИЕ ВИБРОПРОЧНОСТИ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

07 04 2026 20:10:16

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РАЗЛИЧИЯ ЗАПОМИНАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ У ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК

Статья в формате PDF 105 KB...

06 04 2026 15:19:46

МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ НОВЫХ РЕСУРСНЫХ ПОТОКОВ

Статья в формате PDF 125 KB...

05 04 2026 15:40:43

СОЦИОКУЛЬТУРНАЯ ДИНАМИКА И ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОНОМЕТРИКА

На конкретных примерах показана возможность применения принципа «наследственное ядро – динамическое окружение» к составлению математических (статистических) моделей многомерных воспроизводственно-циклических экономических явлений и процессов. В статье ставятся две цели: во-первых, на примере распределения предприятий Германии [4] показать популяционные закономерности, то есть доказать схожесть распределения предприятий по численности рабочих с популяциями живых существ; во-вторых, показать модели социальной динамики по данным групп семейных бюджетов Швеции и дать математическое осмысление закона убывающей доходности Гутенберга. ...