КОМПЛЕКСНОЕ ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ПУТЕМ ОБЪЕМНОГО НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЯ

Авторы
Файлы

Яковлева С.П. Махарова С.Н. Мордовской П.Г. Борисова М.З. Статья в формате PDF 251 KB

Создание материалов, обладающих оптимальным сочетанием свойств в тех или иных условиях эксплуатации, - одна из актуальных задач современного материаловедения. Среди наиболее эффективных методов повышения эксплуатационных свойств металлических материалов - уменьшение среднего размера зерна. Используя методы интенсивной пластической деформации равнокaнaльным угловым (РКУ) прессованием, можно добиться целенаправленного формирования нано- и субмикрокристаллических структур.

Ранее нами была исследована возможность применения комбинированной обработки холодным (при 20 °С) РКУ прессованием с последующим отжигом для получения объемных беспористых ультрамелкозернистых сплавов с нанокристаллическими элементами структуры. По результатам этих исследований были сделаны выводы о формировании при использованных режимах в ферритно-перлитной стали 09Г2С субмикрокристаллических и наноразмерных (первые десятки нанометров) элементов структуры. Получение субмикрокристаллической структуры, упрочненной наночастицами карбидов, обусловило достижение высокопрочного состояния стали 09Г2С: при режиме «холодное РКУП + отжиг при 350 °С» предел текучести и предел прочности увеличились втрое и составили соответственно 985 и 1400 МПа; относительное удлинение при этом снизилось до 3 % [1].

Цель данной работы - экспериментальное обоснование перспективности применения метода холодного РКУ прессования с последующим низкотемпературным отжигом для повышения комплекса эксплуатационных свойств (прочности, ударной вязкости, износостойкости) стали 09Г2С, в том числе при умеренно низких температурах.

Материал и методика эксперимента

Эксперименты проведены на широко используемой в условиях холодного климата стали 09Г2С. Для холодного РКУ прессования при 20 °С использовали цилиндрические образцы Ø20×80 мм; угол пересечения каналов 90°, число проходов 2. Образцы после РКУП отжигали в течение 1 часа при 350 и 450 °С.

Для определения ударной вязкости материала KCV использованы образцы Шарпи с размерами 5×10×55 по ГОСТ 9454-78; температуры испытаний 20° и -40 °С.

Испытания на износ в условиях трения скольжения проводились по схеме «диск-палец», граничная смазка - машинное масло. Контртело - диск Ø50 мм с газотермическим покрытием из порошка ПР-Н70Х17С4Р4. Нагрузка при испытаниях 170 Н, частота вращения вала 5 об/с. Массовый износ образцов замеряли поэтапно через определенное число циклов трения (всего 36000 циклов).

Основные результаты

При положительной температуре испытаний для всех ультрадисперсных состояний стали 09Г2С получено многократное увеличение ударной вязкости: значение KCV при 20 °С повысилось до 0,45-0,63 МДж∙м^-2 против 0,22 МДж∙м^-2 в исходном крупнозернистом состоянии; при -40 °С ударная вязкость сохранилась неизменной (в среднем, как и для исходного состояния, KCV = 0,13 МДж∙м^-2).

Исследование трибологических свойств в условиях трения скольжения стали 09Г2С в зависимости от уровня дисперсности ее структуры показало, что появление наноразмерных карбидных частиц в субмикрокристаллической структуре значительно улучшило износостойкость: массовый износ и интенсивность изнашивания уменьшились более чем в 2 раза, причем на стадии приработки для материала, обработанного по режиму «холодное РКУП + отжиг при 350 °С», снижение массового износа составило 2,7 раза, интенсивности изнашивания - 3,4 раза. Повышение общей износостойкости при росте ее значения на стадии приработки считается более благоприятным с позиций трибологии.

Выводы. Нано-, субмикрокристаллические структуры, образующиеся в стали 09Г2С при холодном РКУ прессовании в сочетании с низкотемпературным отжигом, обеспечили технически значимое улучшение комплекса эксплуатационных свойств: прочности (до 3 раз), сопротивления хрупкому разрушению (при комнатной температуре ударная вязкость KCV повысилась в ~3 раза, при -40 °С сохранилась неизменной) и износу (массовый износ и интенсивность изнашивания снизились более чем в 2 раза).

Исследования выполнены при финансовой поддержке Программы фундаментальных исследований президиума РАН (проект 7.3).

Список литературы

Яковлева С.П., Махарова С.Н. Механические свойства стали 09Г2С при низкотемпературном отжиге после холодного равнокaнaльного углового прессования // Изв. Самарского научного центра РАН. - 2010. - Т. 12, № 1. - С. 589-591.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕОРИИ РЕНТНЫХ ОТНОШЕНИЙ

Статья в формате PDF 90 KB...

26 04 2024 15:26:28

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЛАКТОФЕРРИНА КРОВИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ СУСТАВОВ

Статья в формате PDF 97 KB...

25 04 2024 13:19:49

Студенческий отряд «Радос» в центре молодежных инициатив

Статья в формате PDF 252 KB...

24 04 2024 13:56:56

ВЫСОКОЧИСТЫЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КРЕМНИЙ КАК БАЗОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Статья в формате PDF 222 KB...

23 04 2024 1:59:41

ПОИСК И ВЫБОР МОДЕЛЕЙ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА УРОКАХ КОНСТРУИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ В 6-7 КЛАССАХ

Статья в формате PDF 2090 KB...

22 04 2024 10:53:12

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПДК ДИСПЕРСНЫХ АЗОКРАСИТЕЛЕЙ НА ПРИМЕРЕ ЖЕЛТО-КОРИЧНЕВОГО 2Ж И АЛОГО 2А

Статья в формате PDF 303 KB...

21 04 2024 2:22:30

ЭФФЕКТЫ ГЕПАТОПРОТЕКТОРА ПРИ ПОРАЖЕНИИ ПЕЧЕНИ У БОЛЬНЫХ ТУБЕРКУЛЕЗОМ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

В статье представлена оценка гепатопротекторной активности сукцинатсодержащего раствора – ремаксола у больных туберкулезом органов дыхания на фоне проводимой специфической антибактериальной полихиотерапии. Эффективность терапии оценивалась по клиническим проявлениям лекарственной гепатотоксичности, активности цитолитических ферментов и маркеров синдрома холестаза с учетом типов адаптационных реакций. Показано позитивное влияние ремаксола на проявления лекарственной гепатотоксичности и адаптационные реакции организма, указывая на активное использование пластических субстратов, свидетельствуя об усилении репаративных процессов в гепатоцитах, способствуя восстановлению cтруктуры печеночной ткани и снижению патологических типов реактивности у больных с туберкулезом органов дыхания. ...

20 04 2024 11:14:50

ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ

Статья в формате PDF 276 KB...

19 04 2024 12:44:20

ВОПРОСЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНЧЕСКОГО УЧЕТА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

Статья в формате PDF 111 KB...

18 04 2024 15:50:21

К ПРОБЛЕМЕ ПЕРЕРАБОТКЕ БИООТХОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ И ЛЕГКО УТИЛИЗИРУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ

Статья в формате PDF 104 KB...

17 04 2024 16:14:31

КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАЛЛЕЛИ У БОЛЬНЫХ ДИФТЕРИЕЙ

С целью повышения качества диагностики дифтерийной инфекции проведено клинико-лабораторное обследование 125 больных с различными формами дифтерии, включающее комплексное исследование показателей гликопротеидов и изоферментного спектра аминотрaнcфераз. Установлено, что в развитии патологического процесса при дифтерийной инфекции значительную роль играют нарушения метаболизма соединительной ткани, а изоферментный спектр аминотрaнcфераз хаpaктеризуется выраженным дисбалансом с преимущественным увеличением митохондриальных изоферментов. Степень выявленных изменений четко коррелируют с тяжестью болезни, а патологические сдвиги при токсических формах заболевания сохраняются после окончания острой фазы заболевания в периоде осложнений дифтерии. ...

16 04 2024 2:39:52

О НАХОДКЕ VERMIPSYLLA YEAЕ НА ТЕРРИТОРИИ СНГ (SIPHONAPTERA: VERMIPSYLLIDAE)

Статья в формате PDF 193 KB...

15 04 2024 0:40:58

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТИВОАНЕМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ В ПРИГОТОВЛЕНИИ ХЛЕБА

Статья в формате PDF 112 KB...

14 04 2024 3:24:19

ТИПОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ БОЛЬНЫХ, СТРАДАЮЩИХ СЛЮННОКАМЕННОЙ БОЛЕЗНЬЮ ПОДНИЖНЕЧЕЛЮСТНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Статья в формате PDF 90 KB...

13 04 2024 8:42:29

НАЗАД – В БУДУЩЕЕ!

Статья в формате PDF 245 KB...

12 04 2024 0:47:43

ЛЕС – ЗЕЛЕНОЕ ЗОЛОТО РОССИИ

Статья в формате PDF 286 KB...

11 04 2024 19:49:11

РАЗВИВАЮЩАЯ РЕЧЕВАЯ СРЕДА КАК СРЕДСТВО ПРИОБЩЕНИЯ СТУДЕНТОВ-НЕФИЛОЛОГОВ К ЭЛИТАРНОЙ РЕЧЕВОЙ КУЛЬТУРЕ

Статья в формате PDF 113 KB...

10 04 2024 23:11:36

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ИСТОРИЧЕСКОЙ СУДЬБЫ РОССИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

09 04 2024 22:36:44

СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ БАРИТА В РОССИИ

Статья в формате PDF 107 KB...

08 04 2024 11:26:21

УДОБРЕНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ НА ЮГЕ РОССИИ

Статья в формате PDF 244 KB...

07 04 2024 10:54:27

ИННОВАЦИОННАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬСОСТАВНАЯ ЧАСТЬ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РЕГИОНОВ

Статья в формате PDF 120 KB...

06 04 2024 4:12:41

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА, ОБОГАЩЕННОГО СЕМЕНАМИ НУТА

Статья посвящена экспериментальному исследованию по разработке технологии приготовления хлеба повышенной биологической ценности на основе биоактивированных семян нута. В ходе исследований были определены рациональные режимы проращивания семян нута, исследованы их химический состав и ферментативная активность; разработана технология хлебобулочных изделий на основе измельченных биоактивированных семян нута; составлен аппаратурно-технологический участок приготовления теста. ...