СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО СТАЛЬНОГО ФЕРРИТНО–МАРТЕНСИТНОГО КОМПОЗИТА

Авторы
Файлы

Пустовойт В.Н. Домбровский Ю.М. Лавриченко В.В. Статья в формате PDF 154 KB В последние десятилетия, долго существовавшее мнение о нецелесообразности применения ферритно-мартенситных структур в стали претерпело существенные изменения. Появились сообщения об успешном использовании сталей с дуальной ферритно-мартенситной структурой при изготовлении котельных труб и коллекторов, высокопрочных стержневых крепёжных деталей, а также горячекатаного листа для кузовных деталей автомобилей. Дальнейшее повышение комплекса механических свойств стали с такими дуальными структурами возможно в случае создания естественных композитов (ЕК), использующих идею формирования в структуре ориентированных волокон мартенсита в ферритной матрице. Такие композиты могут с успехом работать не только в условиях статических нагрузок, но при экстремальных ударных воздействиях, что особенно ценно в броневых конструкциях изделий военного назначения.

Известные способы получения естественных ферритно-мартенситных композитов (ЕФМК) предполагают проведение деформирования стали в различных температурных интервалах для получения структуры ориентированных волокон упрочняющей фазы (мартенсита) в пластичной матрице (феррите). В условиях металлургического производства широкий сортамент проката из доэвтектоидных сталей уже имеет строчечную ферритно-перлитную структуру, что зачастую считается неисправимым бpaком. Вместе с тем, структура, полученная в результате выделения феррита на вытянутых при прокатке включениях сульфидов (иногда шлаковых включениях), создает отличные условия для получения ЕФМК, исключающие необходимость проведения специальной деформации для ориентирования волокон матрицы и упрочняющей фазы. Одним из требований к композиту является достаточно строгая ориентировка упрочняющих волокон вдоль оси деформации, что в значительной степени определяет механизм передачи нагрузки от матрицы к волокну и вид разрушения композита. Поэтому стали со строчечной структурой, имеющие почти идеальную ориентировку полос перлита и феррита вдоль оси прокатки могут служить основой для получения ЕК с дуальной ферритно-мартенситной структурой путем закалки из межкритической области.

Реализацию этой идеи проводили на стали 40Х серийного производства. С целью определения хаpaктеристик механических свойств изготавливались стандартные образцы для испытаний на растяжение (σ_в , δ, ψ) и ударный изгиб (KCU). Образцы имели строчечную структуру, ориентированную вдоль длинной оси. Композит с ферритно-мартенситной структурой получали на этих образцах двумя способами. Первый способ предполагает нагрев и выдержку в области оптимальных температур полной закалки, т.е. полную фазовую перекристаллизацию, затем охлаждение вместе с печью до температуры, лежащей в межкритической области А₁- A₃, выдержку, необходимую для выделения избыточного феррита на вытянутых включениях сульфидов и последующую закалку. Второй способ отличается меньшей энерго- и трудоемкостью и заключается в нагреве стали в межкритический интервал температур, выдержке, необходимой для установления α↔γ фазового равновесия, и последующего закалочного охлаждения.

При очевидных недостатках 1-го способа (большие затраты времени и энергии, получение более крупных размеров действительного зерна) - он имеет одно неоспоримое технологическое преимущество. Дело в том, что температурный интервал A₁-A₃достаточно узкий и составляет, например, для стали 40Х - 60°С. Поэтому при реализации 2-го способа необходимо обеспечивать выдержку в межкритическом интервале, обеспечивая очень точное поддержание температуры, что в условиях производства, для обычного печного оборудования, задача трудноразрешимая. При заходе же в межкритический интервал "сверху" (1-ый способ) можно вообще не делать вторую выдержку, а очень медленно (вместе с печью) произвести охлаждение от исходной температуры, что делает возможным выделение требуемого количества избыточного феррита, и затем осуществить закалку. Правда, в этом случае ухудшаются условия для рафинирования феррита, которое реализуется в процессе достаточно длительной выдержки в интервале А₁ - А₃ при заходе "снизу". Между тем, рафинирование феррита весьма желательно для улучшения хаpaктеристик сопротивления разрушению композита. Результаты испытаний механических свойств стали 40X со структурой ЕФМК (2-ой способ) в сравнении со стандартной (полной) закалкой приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты испытаний механических свойств стали 40X со структурой ЕФМК (2-ой способ) в сравнении со стандартной (полной) закалкой

Обработка

σ_в, МПа

δ, %

ψ,%

KCU,

Дж / см²

Полная закалка с 880^оС, отпуск при 250^оС

1150

1,0

4,6

Неполная закалка с 770^оС, заходом "снизу", отпуск 250^оС

1520

4,8

16,2

Таким образом, выполненные исследования показали возможность создания естественного композита из доэвтектоидных сталей со строчечной структурой, являющейся бpaком металлургического производства. Комплекс механических свойств такого композита существенно выше по сравнению с этой же сталью, прошедшей традиционную термическую обработку.

ОБ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ В СООТВЕТВИИ С ПОЛОЖЕНИЯМИ БОЛОНСКОЙ ДЕКЛАРАЦИИ

Статья в формате PDF 106 KB...

12 10 2026 8:49:33

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ВНУТРИОРГАННОГО ГЕМОЛИМФОМИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ТОНКОЙ КИШКИ

Статья в формате PDF 110 KB...

11 10 2026 14:40:56

СОСТОЯНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ НОСА ПРИ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Статья в формате PDF 229 KB...

10 10 2026 0:17:43

ДОЛИНА Р. СУХОНЫ – ОСЬ РЕГИОНАЛЬНОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАРКАСА

Статья в формате PDF 314 KB...

09 10 2026 22:19:45

СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ В СЕЛЬСКИХ ШКОЛАХ

Статья в формате PDF 91 KB...

08 10 2026 9:28:53

АКТИВНОСТЬ КАК НЕОБХОДИМОЕ КАЧЕСТВО КУЛЬТУРНО-ПРОДУКТИВНОЙ ЛИЧНОСТИ

Статья в формате PDF 95 KB...

07 10 2026 23:11:37

ОЗЕРО БИЛЛЯХ (ВЕРХОЯНСКИЕ ГОРЫ)

Статья в формате PDF 684 KB...

06 10 2026 5:48:28

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ ДИССОЦИАЦИИ ПРОТОНИРОВАННЫХ ОСНОВАНИЙ

Разработана методика определения констант диссоциации протонированных трехкислотных оснований, отличающаяся новым подходом к оценке и учету концентраций всех равновесных частиц, для расчета ионной силы раствора. ...

05 10 2026 3:49:36

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ МИКРОВОЛН НА ИЗМЕНЕНИЯ РНК КЛЕТОК ЭПИДЕРМИСА КОЖИ

Статья в формате PDF 95 KB...

04 10 2026 8:13:45

ИССЛЕДОВАНИЕ В ДОЭВТЕКТОИДНЫХ СТАЛЯХ ФАЗОВОГО СОСТАВА МЕТОДОМ МЕССБАУРОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

Статья в формате PDF 310 KB...

03 10 2026 14:21:23

Активность антибактериальных препаратов IN VITRO и IN VIVO в отношении штаммов холерного вибриона эльтор, выделенных в г.Казани в 2001 г.

Статья в формате PDF 111 KB...

02 10 2026 0:16:36

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С ПОЛНЫМИ СЪЕМНЫМИ ПЛАСТИНОЧНЫМИ ПРОТЕЗАМИ ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ В ПОЖИЛОМ ВОЗРАСТЕ (ДО ПРОТЕЗИРОВАНИЯ И ЧЕРЕЗ 7 ДНЕЙ ПОСЛЕ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ (В ПЕРИОД КОРРЕКЦИЙ)).

Статья в формате PDF 260 KB...

01 10 2026 12:48:34

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАЗОДИЛАТАЦИОННОГО РЕЗЕРВА СОСУДОВ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ У БОЛЬНЫХ С СИНДРОМОМ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ СТОПЫ

Статья в формате PDF 109 KB...

30 09 2026 21:16:17

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ α-АМИЛАЗЫ В КРОВИ СВИНЕЙ

Статья в формате PDF 130 KB...

29 09 2026 15:58:58

ТОПОГРАФИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ ПОСТКАПИЛЛЯРОВ

Лимфатические посткапилляры проходят от метаболических блоков с лимфатическими капиллярами до лимфатических сосудов первого порядка в контурном пучке микрорайона микроциркуляторного русла, чаще около собирательных венул или на разном удалении от них. ...

28 09 2026 12:10:15

КАРДИОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПАРАФАРМАЦЕВТИКА ЛОНГОЛАЙФ-IBMED ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА

На модели экспериментального инфаркта миокарда у крыс на фоне введения препарата лонголайф-IBMED изучены изменения ЭКГ и частоты сердечных сокращений (через 1 час и через 7 суток). Показано, что испытуемый препарат обладает противоишемическим действием, улучшает коронарный кровоток в постинфарктный период, достоверно повышает выживаемость животных. ...