ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ЭФФЕКТА ГЕРБЕРТА ПРИ ОМАГНИЧИВАНИИ ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАБОТАННЫХ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Авторы
Файлы

Сорочкина О.Ю. Статья в формате PDF 146 KB В последние годы предпринимаются попытки использовать эффект Герберта (повышение твердости термически обработанных сталей после их омагничивания) для повышения стойкости режущего инструмента. Экспериментально показано, что при воздействии постоянным магнитным полем 2 МА/м твердость термически обработанных быстрорежущих сталей несколько повышается. При этом установлено, что увеличение твердости у закаленных и отпущенных образцов релаксирует во времени. Так, микротвердость Н₁₀₀ стали Р9К5 после омагничивания повышалась на 230±50 МПа, но через 25 часов снижалась пpaктически до первоначального уровня.

Это явление анализировалось на основе представлений о взаимодействии намагниченности и структурных дефектов при движении доменных границ. Между намагниченностью и дислокационной структурой существует магнитострикционное взаимодействие, природа которого обусловлена разориентировкой спиновых магнитных моментов внутри междоменной границы. При воздействии внешним магнитным полем изменение направления спинов сопровождается магнитострикционными изменениями размеров, что при условии когерентности границы с матрицей приводит к появлению упругих напряжений, поля которых взаимодействуют с полями упругих напряжений дислокаций. Магнитострикционную энергию взаимодействия междоменной границы и дислокационной петли можно записать как , где -тензор упругих напряжений, вызванных магнитострикцией (i,k-принимают значение 1,2,3, соответствующие декартовым координатам); - к-я компонента вектора Бюргерса дислокационной петли; - поверхность, в которой находится дислокационная петля; - проекция этой поверхности на i-ую координатную плоскость. Приближенные оценки показывают, что значение максимальной компоненты тензора магнитоупругих напряжений имеет величину 3,14 МПа. Расчеты показали, что при движении доменной границы под действием этих напряжений участки дислокационных петель между точками закрепления выгибаются. При этом суммарное изменение длины дислокационных петель может достигать 15%. Данное обстоятельство с учетом неполной релаксации дислокационной деформации при выключении поля может быть объяснением данных об увеличении твердости при омагничивании. При этом особая роль отводится гетерогенности структуры, обусловленной наличием парамагнитных карбидных включений в ферритной матрице. В общем случае границы доменов имеют тенденцию проходить через немагнитные или слабомагнитные включения, поскольку энергия границы при нулевой намагниченности минимальна. Наличие большого количества карбидов в быстрорежущей стали делает малой вероятность возвращения границ доменов в исходное положение сразу после выключения внешнего поля, что в свою очередь тормозит релаксацию дислокационной деформации, которая определяется соотношением линейного натяжения, величиной барьера Пайерлса, а также магнитоупругим взаимодействием выгнутых участков дислокационных петель с доменными границами, занимающими новое положение.

Следует также учитывать анизотропию поля смещений атомов железа при магнитострикционной деформации, что приводит к упорядоченному заполнению атомами углерода октаэдрических пустот в о.ц.к. решетке отпущенного и вторичного мартенсита вдоль одного из направлений легкого намагничивания <100>, то есть образованию атмосфер Сноека, что также дает некоторый вклад в упрочнение по твердорастворному механизму.

Обратимость эффекта упрочнения быстрорежущих сталей после омагничивания объясняется стремлением междоменных границ занять энергетически выгодные положения, обусловленные прострaнcтвенной кристаллографической ориентацией ферромагнитных фаз, которая не меняется в процессе намагничивания. При этом факторы, способствующие частичной деформации дислокационной структуры, устраняются, и твердость снижается до первоначального уровня.

При резании омагниченным инструментом твердость снижается уже через 5-10 минут при работе на оптимальных режимах. Это связанно с повышением температуры инструмента при работе и увеличение подвижности атомов, тормозящих перемещение закрепленных участков дислокаций. Известно, что сила торможения, обусловленная примесными атомами, обратно пропорциональна температуре. Таким образом, с повышением температуры условия, способствующие повышению твердости омагниченного инструмента, исчезают, что не дает возможность получить прирост стойкости. Поэтому попытки реализации эффекта Герберта для увеличения стойкости режущего инструмента следует рассматривать, как нонсенс.

РАЗРАБОТКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ КОЛЕСОПРОКАТНОГО КОМПЛЕКСА ОАО «ВМЗ»

Статья в формате PDF 274 KB...

15 01 2025 9:20:35

КОРПОРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ В НЕПУБЛИЧНЫХ КОМПАНИЯХ

Статья в формате PDF 141 KB...

14 01 2025 20:21:23

ИНОРОДНЫЕ ТЕЛА ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА

Под наблюдением автора было 298 больных инородными телами желудочнокишечного тpaкта. Обсуждаются вопросы тактики консервативного лечения. В основном тактика консервативная. У поступивших больных спустя 2-3 часа инородные тела удалены эндоскопически 185 (62%), инородные отошли самостоятельно у 88 больных. Однако, 35 (11,7%) больных были оперированы. Поэтому авторами обсуждаются сроки оперативных вмешательств. Сформулирована концепция сроков операций. Больные с перитонитом, кровотечением, непроходимостью, с инородными телами длиной более 13 см оперируются в экстренном порядке, а пациенты с фиксированными инородными телами (диагноз рентгенологически) с клиническими проявлениями (боль, повышение температуры, лейкоцитоз) оперируются в срочном порядке. В несрочном порядке авторы предлагают оперировать больных с фиксированными инородными телами на 5-7 день (диагноз рентгенологически без клинических проявлений). Летальных исходов не было. ...

13 01 2025 3:41:16

ДИНАМИКА АДАПТАЦИОННОГО ПРОЦЕССА КАРДИО-РЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ К НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ

Статья в формате PDF 106 KB...

12 01 2025 6:10:23

МОНИТОРИНГ АНТРОПОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОТОКОВ Г. КАЗАНИ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 100 KB...

11 01 2025 15:29:17

НРАВСТВЕННОСТЬ КАК ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

Статья в формате PDF 164 KB...

10 01 2025 7:52:30

ЧИСТАЯ ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ СУХИХ СТЕПЕЙ ТУВЫ

Статья в формате PDF 136 KB...

09 01 2025 5:54:54

ПРОДУКЦИЯ АНТИТЕЛ КЛАССА IGG К НЕСТРУКТУРНЫМ БЕЛКАМ HCV И КЛИНИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ГЕПАТИТОМ С

Статья в формате PDF 92 KB...

08 01 2025 17:38:41

Новое в технологии производства мятного масла – ректификата

Статья в формате PDF 115 KB...

07 01 2025 12:56:33

ЗАВИСИМОСТЬ МИНЕРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ КОСТЕЙ СКЕЛЕТА ОТ ТИПА КОНСТИТУЦИИ РАЗВИТИЯ

Статья в формате PDF 109 KB...

06 01 2025 11:31:40

ОСТЕОПРОТЕГЕРИН И БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ОБМЕНА КОСТИ У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ

Статья в формате PDF 112 KB...

05 01 2025 6:32:55

ИЗУЧЕНИЕ РАЗВИТИЯ СТРОМАЛЬНОГО КОМПОНЕНТА ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ

Статья в формате PDF 283 KB...

04 01 2025 2:10:33

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ УЧЕТА ЯДРЫШКОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Статья в формате PDF 99 KB...

03 01 2025 17:15:47

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП И СТАНОВЛЕНИЕ НООСФЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 183 KB...

02 01 2025 19:35:51

ИНВЕСТИЦИОННЫЕ РИСКИ В ЛЕСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СПОСОБЫ ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

Статья в формате PDF 96 KB...

01 01 2025 13:20:30

ОСОБЕННОСТИ ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ СЛИЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ВЕРХНЕЧЕЛЮСТНОЙ ПАЗУХИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ХРОНИЧЕСКОГО ВОСПАЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 243 KB...

31 12 2024 14:10:33

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ И АГРЕГАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН И ЖЕНЩИН

Возрастные изменения геометрических параметров эритроцитов крови здоровых мужчин проявляются в виде увеличение диаметра, площади поверхности и объема красных клеток крови. У женщин, по сравнению с мужчинами, установлены достоверно более высокие показатели площади поверхности и объема эритроцитов. С возрастом регистрируется повышение жесткости мембран эритроцитов, причем данные изменения более выражены у женщин. ...