Зарождение первых порций є- и а'- мартенситов деформации в аустенитных хромоникелевых сталях

Abstract

RU: Цель. Экспериментально зафиксировать первые порции зарождающихся парамагнитного є- и ферромагнитного а - мартенситов при одноосной пластической деформации сжатием умеренно нестабильного аустенита хромоникелевой стали 12Х15Н16. Методика. Для нахождения зависимости магнитной восприимчивости аустенизированной исследуемой стали от степени деформации К и определения весьма низких содержаний зарождающегося а - мартенсита деформации использовался чувствительный магнитометрический метод, учитывающий влияние намагниченности парамагнитного аустенита. Неучет намагниченности парамагнитного аустенита приводит к значительным погрешностям определения весьма низкого количества а-фазы, например, ошибка составляет более 1000 % при содержании а-фазы 0.005 %, 80 % - при 0.1 % и лишь при наличии 2.5 ... 3.0 % ошибка достигает ~3 %. Результаты. Установлено, что в стали 14Х17Н18 со стабильным аустенитом при пластической деформации сжатием (К= 0 .6 7 %) парамагнитная восприимчивость увеличилась на 4 % и при этом не обнаружено у-^а' превращение. В стали 12Х15Н16 с умеренно нестабильным аустенитом выявлено в зависимости от степени относительной деформации К три области: 1 - в процессе увеличения пластической деформации (К = 0 .2 6 %) возрастает магнитное состояние аустенита у -^ у ', которое описывается увеличением парамагнитной восприимчивости аустенита на 8 % до постоянного максимального значения %max ; 2 - при последующем увеличении деформации (К= 26.5 ... 44 %) в полученной парамагнитной аустенитной матрице зарождаются первые порции парамагнитного є- и ферромагнитного а-мартенситов деформации (у'max ^ є + у' + а '), в этой области количество возникающего o'-мартенсита зафиксировано Ра = 0.01 ... 0.025 %; 3 - при дальнейшей деформации (К= 4 9 .7 0 %) происходит превращение парамагнитных фаз єи у в исходное максимальное парамагнитное состояние у' max аустенита (є+ у '^ у ' max, у/тах ^ а ') и дальнейшее накопление количества а - мартенсита (Ра = 0.03 ... 0.11 %). Научная новизна. Предложена физическая модель зарождения первых порций є- и а'- мартенситов деформации. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании технологий деформационной обработки с целью улучшения физико-механических и служебных характеристик аустенитных хромоникелевых сталей.

UK: Мета. Експериментально зафіксувати перші порції парамагнітного є- і феромагнітного а - мартенситів, які зароджуються при одновісній пластичній деформації стисненням помірно нестабільного аустеніту хромонікелевої сталі 12Х15Н16. Методика. Для знаходження залежності магнітної сприйнятливості аустенізованої досліджуваної сталі від ступеня деформації К і визначення дуже низьких вмістів а - мартенситу деформації, який зароджується, використовувався чутливий магнітометричний метод, що враховує вплив намагніченості парамагнітного аустеніту. Неврахування намагніченості парамагнітного аустеніту призводить до значних похибок визначення низької кількості а-фази, наприклад, похибка складає більше 1000 % при вмісті а-фази 0.005 %, 80 % - при 0.1 % і лише за наявності 2.5 ... 3.0 % похибка досягає ~ 3 %. Результати. Встановлено, що в сталі 14Х17Н18 зі стабільним аустенітом при пластичній деформації стисненням (К= 0...67 %) парамагнітна сприйнятливість збільшилась на 4 % і при цьому не виявлено у ^ а ' перетворення. У сталі 12Х15Н16 з помірно нестабільним аустенітом виявлено залежно від ступеня відносної деформації К три області: 1 - в процесі збільшення пластичної деформації (К = 0 ... 26%) зростає магнітний стан аустеніту у - ^ у \ який описується збільшенням парамагнітної сприйнятливості аустеніту на 8 % до постійного максимального значення ; 2 - при подальшому збільшенні деформації (К =26.5 ...44 %) в отриманій парамагнітній аустенітній матриці зароджуються перші порції парамагнітного є- і феромагнітного а'- мартенситів деформації (у/шах^ £ + у /+ а /), у цій області зафіксовано кількість а'-мартенситу Р а = 0.01 ... 0.025% що виникає; 3 - при подальшій деформації (К= 49...70 %) відбувається перетворення парамагнітних фаз є і у' у вихідний максимальний парамагнітний стан у/шах аустеніту (є +у'-^у/шах, у/тах ^ а ') і подальше накопичення кількості а '- мартенситу (Ра = 0.03 ... 0.11%). Наукова новизна. Запропоновано фізичну модель зародження перших порцій є- і а '- мартенситів деформації. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при вдосконаленні технологій деформаційної обробки з метою поліпшення фізико-механічних і службових характеристик аустенітних хромонікелевих сталей.

EN: Purpose. The first portions of the emerging є- paramagnetic and а '- ferromagnetic martensite under uniaxial compression plastic deformation moderately unstable austenite chromium-nickel X12CrNi15-16 steel experimentally fix. Methodology. Dependence of the magnetic susceptibility of the steel from the degree of deformation K and amount of а '- martensite deformation sensitive magnetometric method is found. This method influence of the magnetization of paramagnetic austenite into account. Neglecting the magnetization of paramagnetic austenite leads to significant errors in determining the very low number of а- phase, for example, the error is more than 1000 % when the content of а -phase 0.005 %, 80 % - at 0.1 %, and only in the presence of 2.5 ... 3.0 % error reaches about 3 %. Findings. In X14CrNi17-18 steel (stable austenite) during plastic deformation by compression (K = 0...67 %) the paramagnetic susceptibility increased by 4 % revealed. In this steel transformation у ^ а ' is not found. In X12CrNi15-16 steel with unstable austenite moderately depending on the degree of deformation three regions of phase transformations found. The first region of deformation: while increasing the plastic deformation (K = 0 ... 26 %) increase in the magnetic state of the austenite у ^ у ' and increase the paramagnetic susceptibility of austenite by 8 % to maximum value z ' / aX takes place. The second region: with increasing deformation (K = 26.5 ... 44 %) in the paramagnetic austenite matrix formed the first portions of the paramagnetic є- and ferromagnetic а ’ martensite deformation (у/тх ^ є + у' + а '). In this region, the amount of deformation occurring а'-martensite Ра = 0.01 ... 0.025 % is found. The third region: with increasing deformation (K = 49 ... 70 %) is transformed paramagnetic phase є and у' to maximum paramagnetic state у 'max austenite (є + у '^ у 'max, у 'max а ' ). Further accumulation of the amount of а -martensite (Ра = 0.03 ... 0.11 %) takes place. Originality. Physical model of the nucleation of the first portions є- and а - martensite deformation is offered. Practical value. The results of research in improving the technology of deformation processing to improve the mechanical and service characteristics of austenitic chromium-nickel steels can be used.