ИССЛЕДОВАНИЕ В ДОЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЯХ ФАЗОВОГО СОСТАВА МЕТОДОМ МЕССБАУРОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Авторы
Файлы

Гадалов В.Н. Емельянов С.Г. Балабаева Е.Ф. Романенко Д.Н. Статья в формате PDF 310 KB

Металлографические и рентгеноструктурные анализы образцов изготовленных из доэвтектоидных сталей и подвергнутых электролизному борированию одновременно на одной подвеске, показали, что интенсивность борирования и хаpaктер полученных на разных сталях диффузионных слоев различаются. Бор при высоких температурах, диффундируя в металл на определенную глубину, образует на поверхности ромбический борид железа FeB - зона сплошных боридов; далее твердый раствор бора в железе - переходная зона. Сплошной боридный слой имеет двухфазное строение (FeB + Fe₂B); борид FeB расположен в поверхностной части зоны сплошных боридов, Fe₂B формируется у ее основы. В техническом железе оба борида имеют хаpaктерное игольчатое строение. С увеличением содержания углерода до 0,2-0,5% (рис. 1 а-в) между иглами появляется новая фаза, обогащенная углеродом типа Fe₂B(С_хВ).

В высокоуглеродистых сталях перед сплошным боридным слоем формируется слой карбоборидной фазы - борного цементита Fe₃B(С_хВ). Это обусловлено тем, что при электролизном борировании сталей углерод не растворяется в образующихся боридах железа, а оттесняется с поверхности в глубь металла, вызывая науглероживание промежуточной зоны - подслоя. Для всех исследованных сталей науглероженная зона имеет небольшую толщину, и уже на глубине 0,5 мм перераспределение элементов не наблюдается.

а) б)

в)

Рис. 1. Структура боридных покрытий и переходной зоны в доэвтектоидных сталях
после электролиза при 1173 К в течение 120 минут: а - сталь 20; б - сталь 30; в - сталь 50

Толщина боридного слоя образца из стали 50 после электролизного борирования ≈ (0,15-0,2) мм и стали 20 ≈ (0,3-0,35) мм. Боридный слой на стали 20 хаpaктерезуется большой неравномерностью глубины проникновения отдельных боридных игл в подслой, вследствие чего граница, отделяющая боридный слой от ферритно-перлитной сердцевины, извилистая. Присутствие отдельных прожилок, в жидкости по границам отдельных игл с подслоем, говорит о том, что на этих микроучастках процесс борирования развивается и по границам аустенитных зерен. Это предопределило образование более развитой корневой системы боридных игл, обеспечивающей более качественное сцепление с металлом.

В борированной стали 50 с уменьшением толщины борированного слоя до 0,15 мм изменяется вид боридных игл. Так, глубина их проникновения в подслой уменьшается и профиль границы выравнивается. Все это приводит к уменьшению сцепления боридного слоя с металлом, что обусловлено более слабым развитием корневой системы боридных игл в доэвтектоидных сталях с повышением содержания углерода. При этом толщина подслоя колeблется в значительных пределах.

Для уточнения фазового состава боридного слоя на стали 50 нами был применен метод конверсионной мессбауровской спектроскопии [1-4].

Эффект Мессбаура - эффект резонансного поглощения γ-квантов решеткой (системой связанных ядер) без потери энергии на отдачу, открытый в 1958 г., является основой развития метода исследования твердых тел. Он получил название метода ядерной гамма-резонансной спектроскопии (ЯГРС) [1-2]. Суть, этого селективного по глубине, неразрушающего метода заключается в том, что на мессбауровском спектрометре в геометрии обратного рассеяния с помощью пропорционального газопроточного детектора регистрируются резонансные конверсионные электроны, которые дают спектральную информацию о приповерхностном слое боридных покрытий на железе и сталях, в частности стали 50, толщиной до 0,25...0,35 мкм или резонансное конверсионное рентгеновское излучение, дающее информацию о слое до 18...22 мкм. Математическая обработка полученных спектров и их анализ позволяет проводить количественный фазовый анализ приповерхностных слоев боридных покрытий.

Рис. 2. Конверсионные мессабауэровские спектры стали 50: а) - исходное состояние; (б и в) - после электролизного борирования поверхностный слой (0,25...0,35) и 22 мкм соответственно

На рис. 2 показаны мессабаэуровские конверсионные спектры образцов стали 50 до и после электролизного борирования. В исходном состоянии стали 50 мессбауровский спектр (рис. 2, а) имеет сверхтонкое магнитное расщепление с параметрами эффективного магнитного поля и изомерного сдвига, хаpaктерными для армко-железа. В то время как у борированного образца (рис. 2. б) полученного слоя толщиной ~ 0,35 мкм, наблюдается более сложная форма спектра, которая позволяет говорить об образовании в приповерхностном слое магнитно-упорядоченных железоборидных фаз. В работе [5] представлены исследования по изучению методом ЯГРС мессбауровских параметров этих фаз. У таких фаз параметры ЯГР спектра четко выражены и резко отличаются друг от друга. Это позволяет осуществлять качественный фазовый анализ. Проведенное разложение спектра на составляющие компоненты позволило установить, что он является суперпозицией ряда подспектров магнитно-упорядоченных фаз, а именно: боридов FeB-Fe₂B, Fe₃B, твердого раствора FeB_1+х; с концентрацией бора х < (0,35...0,45) и парамагнитного умеренного дублета, который соответствует неупорядоченному квазиморфному твердому раствору FeB_1+х с концентрацией бора х > (0,35...0,45). На (рис. 2. в) представлен конверсионный спектр этого же образца для борированного слоя толщиной (18...22) мкм видно, что его спектр очень сильно отличается по форме и значениям его величин. Так в нем пpaктически отсутствует центральная парамагнитная часть, при этом происходит перераспределение интенсивностей магнитных составляющих компонента боридных фаз.

По результатам количественного фазового анализа на большой глубине на расстоянии 22 мкм доминирующей кристаллической фазой является борид Fe₂B (56...58)%, то на малом расстоянии ~ 0,35 мкм приповерхностный слой на (65...68)% состоит из обогащенных бором боридных фаз. Подтверждено положение, что с увеличением расстояния от поверхности количество богатых бором фаз быстро уменьшается. Выше сказанное подтверждается результатами электрохимического фазового анализа [6].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Вертхейм, Г. Эффект Мессбаура [Текст] / Г. Вертхейм // Пер. с англ. М.: Мир. 1966. 172 с.
Шпинель, В.С. Резонанс гамма-лучей в кристаллах [Текст] / В.С. Шпинель // М.: Наука. 1969. 382 с.
Киселев, А.А. Метод конверсионной мессбауэровской спектроскопии [Текст] /
А.А. Киселев, Р.Н. Кузьмин, А.А. Новакова // Письма в ЖТФ. 1986. Т. 12. С. 32-36.
Новакова, А.А. Мессбауэровская конверсионная спектроскопия и ее применение [Текст] / А.А. Новакова, Р.Н. Кузьмин // М.: Изд-во МГУ. 1989. 72 С.
Sanchez, F.H. [Text] / F.H Sanchez, J.I. Budnik, J.D. Zhand // Phys.Pev. В. 1986. V 34, №7. Р. 4738-4741.
Лашко, Н.Ф. Физико-химический анализ сталей и сплавов [Текст] / Н.Ф. Лашко, Л.В. Заславская, М.Н. Козлова [и др.] // М.: Металлургия. 1978. 336 с.

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ

Статья в формате PDF 91 KB...

22 07 2026 8:52:48

ВЗАИМОСВЯЗЬ СИТУАЦИИ НА МИРОВОМ НЕФТЯНОМ РЫНКЕ И ФИНАНСОВ НЕФТЯНЫХ КОМПАНИЙ

Статья в формате PDF 110 KB...

21 07 2026 11:14:17

АНОРОГЕННЫЕ ЩЕЛОЧНЫЕ ГРАНИТОИДЫ МАЙОРСКОГО КОМПЛЕКСА ГОРНОГО АЛТАЯ

Приведены геологические, геохимические и петрологические данные по щелочным гранитоидам майорского комплекса среднего девона. В его составе описаны 4 фазы внедрения: 1) роговообманковые габбро, габбро-нориты и габбро-диориты; 2) кварцевые диориты, гранодиориты амфибол-биотитовые; 3) биотит-амфиболовые граниты, субщелочные и рибекитовые граниты; 4) субщелочные лейкограниты, лейкограниты. Петрогеохимическими особенностями гранитоидов майорского типа являются повышенная щёлочность и наличие щелочного амфибола – рибекита. Прострaнcтвенно и парагенетически с майорскими гранитами, относящимися к анорогенной геодинамической обстановке формирования, ассоциирует железорудное и редкоземельное оруденение и щелочные метасоматиты. В экзоконтакте с Майорским массивом сформировались везувиан-гранат-пироксеновые скарны. ...

20 07 2026 19:57:55

ИЗМЕНЕНИЕ ФОНОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ АЗОТА АММОНИЙНОГО В ВОДАХ РЕКИ СУСУИ В ПЕРИОД С ВЕСНЫ 2007 ПО ОСЕНЬ 2008 гг.

Статья в формате PDF 163 KB...

19 07 2026 7:53:31

Эмоциональная нагрузка в специфических условиях учебной деятельности

Статья в формате PDF 126 KB...

18 07 2026 9:37:49

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОДСИСТЕМЫ УЧЁТА ТОВАРНО-МАТЕРИАЛЬНЫХ ЦЕННОСТЕЙ В ЗАО «ТЕКЛАЙН»

Статья в формате PDF 364 KB...

17 07 2026 1:42:59

ГЕМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТИПОВ КРОВООБРАЩЕНИЯ У ДЕТЕЙ С НАРУШЕНИЯМИ ОСАНКИ ВЕРТЕБРОГЕННОЙ ЭТИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

16 07 2026 7:21:14

ЛИМФАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Лимфатическая система на всех уровнях своей организации и этапах своего развития в эволюции и онтогенезе представляет собой специализированный дренажный отдел сердечно-сосудистой системы, коллатеральный к венам. ...

15 07 2026 2:10:35

ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕХОДА ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ НА НОВЫЕ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 252 KB...

14 07 2026 18:13:46

РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ В Г. ПЕРМИ И В ПЕРМСКОМ КРАЕ

Статья в формате PDF 294 KB...

13 07 2026 19:17:20

К вопросу о развитии женского бесплодия по данным центра планирования семьи и репродукции Астpaxaнской области

Статья в формате PDF 103 KB...

12 07 2026 16:34:24

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИНТЕГРАЦИИ СИСТЕМЫ ВЫСШЕЙ МЕДИЦИНСКОЙ ШКОЛЫ 

Статья в формате PDF 303 KB...

11 07 2026 23:30:55

ОЦЕНКА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ НАРУШЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Проанализированы изменения теплового состояния грунтов при техногенных воздействиях. Выявлено значительное повышение среднегодовой температуры верхних горизонтов криолитозоны и увеличение глубины сезонного протаивания при вырубке леса и удалении напочвенного покрова, вырубке леса на гарях в межаласном типе местности. Количественно оценена динамика среднегодовой температуры грунтов на разнорежимных вырубках, на гарях в зависимости от стадий сукцессионного развития растительности. ...

10 07 2026 22:51:18

СТРУКТУРА СИНФЛОРИСЦЕНЦИИ ARTEMISIA DRACUNCULUS L. (ASTERACEAE)

Статья в формате PDF 89 KB...

09 07 2026 3:22:22

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОМАССЫ ДЛЯ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ АГРОПРОМЫШЛЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Статья в формате PDF 210 KB...

08 07 2026 4:43:57

МИНЕРАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА ПРИ ЭКЗАМЕНАЦИОННОМ СТРЕССЕ У СТУДЕНТОК

Статья в формате PDF 105 KB...

07 07 2026 16:29:11

ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ ЛЕЧЕНИИ КОРОВ И ТЕЛОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА КРИОТЕРАПИИ И ОЗОНОИРОВАННЫМИ ГОМЕОПАТИЧЕСКИМИ ПРЕПАРАТАМИ

Бесплодие является одним из главным заболеванием коров. По причине непригодности к воспроизводству из стад выбывает более половины животных. По этой причине сельскохозяйственные предприятия терпят существенные убытки. В настоящее время в производстве требуются современные методы лечения, которые отличались бы высокой эффективностью, широким спектром действия, низкозатратностью. Авторы считают, что такой инновационной технологией является лечение нарушения воспроизводительной системы коров и телок с использованием метода криотерапии и озонированными гомеопатическими препаратами. ...

06 07 2026 1:35:37

ВОЗРАСТНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ РАЗНОВОЗРАСТНОГО СОСНЯКА ПО КАЧЕСТВУ СОРТИМЕНТОВ

Для налаживания лесной аренды и рационализации лесопользования, прежде всего, в части заготовки кругляка выборочными рубками деревьев по долгосрочным проектам освоения лесов, требуется сортиментацию проводить непосредственно в конкретном лесном древостое, причем задолго до проведения самой заготовки древесины. На основе применения биотехнических закономерностей и простой шкалы качества сортиментов показана методика сортиментации лесных деревьев. ...

05 07 2026 14:23:59

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА ДЛЯ ИММОБИЛИЗАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ

Статья в формате PDF 269 KB...

04 07 2026 19:17:13

ПРОЦЕССЫ КЛЕТОЧНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ПРИ ЗАЖИВЛЕНИИ РАН С РАЗВИТИЕМ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ

Одним из наиболее часто встречающихся осложнений после пластических операций остаются гипертрофические рубцы [1;6;10], этиология которых может быть обусловлена неадекватным образованием вазоактивных веществ. Репаративная регенерация операционной раны состоит из серии биохимических координированных реакций между различными типами клеток, регулируемых локальными медиаторами. В этом процессе участвуют не только клеточные элементы соединительной ткани, но и факторы, продуцируемые эндотелием [7]. При оперативных вмешательствах заполнение тканевого дефекта осуществляется грануляционной тканью, необходимым условием роста которой является развитие сети капилляров из эндотелиальных клеток (ангиогенез). ...

03 07 2026 2:18:23

СИСТЕМА АКТИВАЦИИ ПЛАЗМИНОГЕНА ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА

Представлен обзор литературы о значении компонентов системы активации плазминогена при злокачественных новообразованиях различной локализации, а также у больных paком желудка. Рассмотрены клиническое значение и роль активаторов плазминогена урокиназного (uPA) и тканевого (tPA) типов, а также их ингибиторов 1 и 2 типа (PAI-1 и PAI-2) в метастазировании и инвазии опухолей. Показано, что увеличение концентрации в опухоли uPA и PAI-1 может быть связано с повышенным риском возникновения метастазов и рецидивов заболевания, и наоборот высокое содержание в опухолевой ткани PAI-2 и tPA коррелирует с благоприятным прогнозом. ...

02 07 2026 18:58:46

ЭВТАНАЗИЯ – «МЕДИЦИНСКАЯ УСЛУГА» В ПРАВОВОМ ПОЛЕ УГОЛОВНОГО ЗАКОНА

Статья в формате PDF 245 KB...

01 07 2026 15:50:55

ВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА AVR НА ЯЗЫКЕ АССЕМБЛЕРА (учебное пособие)

Статья в формате PDF 107 KB...

30 06 2026 1:15:53

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ОТХОДОВ МУСОРОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЗАВОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Статья в формате PDF 122 KB...

29 06 2026 19:23:51

ИНТЕРАКТИВНОЕ ПОСОБИЕ ПО 2D ГРАФИКАМ ФУНКЦИЙ

Статья в формате PDF 641 KB...

28 06 2026 13:32:37

ПСИХОНЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАКЛЮЧЕННЫХ ТЮРЬМЫ, ОСУЖДЕННЫХ ПО СТАТЬЕ 158 УК РФ

Статья в формате PDF 101 KB...

27 06 2026 0:12:33

БЕЗРАЗМЕРНЫЕ ДИДАКТИЧЕСКИЕ ШКАЛЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗНАНИЙ

Статья в формате PDF 92 KB...

26 06 2026 14:19:42

АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Статья в формате PDF 414 KB...

25 06 2026 16:30:16

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРИ СИСТЕМНОМ АНАЛИЗЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАДИЙ СОВМЕСТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФЕНОЛА И АЦЕТОНА

Статья в формате PDF 105 KB...

24 06 2026 8:46:35

К ПРОБЛЕМЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛИТИЧЕСКОЙ ДИСКУРСИИ В СОВРЕМЕННОЙ ЛИНГВИСТИКЕ

В статье рассматривается проблема изучения понятия «политическая дискурсия» в современной лингвистике. Развитие когнитивной парадигмы в лингвистике актуализировало изучение понятия «дикурс», исследование же политической дискурсии даёт возможность исследовать подробнее языковую личность политика. ...