Научная статья на тему 'ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ ε - МАРТЕНСИТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ АУСТЕНИТНЫХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ'

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ ε - МАРТЕНСИТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ АУСТЕНИТНЫХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
556
123
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сталь / деформация / аустенит / ε мартенсит / α′ мартенсит / магнитная восприимчивость. / steel / deformation / austenite / α′ - martensite / ε - martensite / magnetic susceptibility

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Г. В. Снежной, В. Л. Снежной, В. Е. Ольшанецкий

Исследованы фазовые превращения в хромоникелевых сталях со стабильным, умеренно нестабильным и нестабильным аустенитом при деформации сжатием. Показано, что при определенных давлениях в аустените может образовываться как α′ мартенсит, так и предшествующий его появлению промежуточный ε мартенсит.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Г. В. Снежной, В. Л. Снежной, В. Е. Ольшанецкий

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

On peculiarities of the formation and transformation of ε - martensite during plastic deformation of austenitic chromium-nickel steels

Phase transformations in chromium-nickel steel with a stable, moderately unstable and unstable austenite during deformation compression were investigated. During plastic deformation in the austenite can form both α′ martensite and prior to its appearance intermediate ε martensite.

Текст научной работы на тему «ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ ε - МАРТЕНСИТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ АУСТЕНИТНЫХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ»

I СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ. ОП1Р РУЙНУВАННЮ ТА Ф1ЗИКО-МЕХАН1ЧН1 ВЛАСТИ ВОСТ1

УДК 669.1:537.621.4:539.374.6

Канд. физ.-мат. наук Г. В. Снежной1, канд. физ.-мат. наук В. Л. Снежной2,

д-р техн. наук В. Е. Ольшанецкий1

1Запорожский национальный технический университет, 2Запорожский национальный университет,

г. Запорожье

ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ОБРАЗОВАНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ 8 - МАРТЕНСИТА ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ АУСТЕНИТНЫХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ

Исследованы фазовые превращения в хромоникелевых сталях со стабильным, умеренно нестабильным и нестабильным аустенитом при деформации сжатием. Показано, что при определенных давлениях в аустените может образовываться как а' - мартенсит, так и предшествующий его появлению промежуточный 8 - мартенсит.

Ключевые слова: сталь, деформация, аустенит восприимчивость.

Введение

За последнее время достигнуты значительные успехи в понимании природы 8 - мартенсита в аустенит-ных сталях и сплавах [1___4]. В аустенитных хромоникелевых сталях концентрационные области 8 - фазы сравнительно меньше (до 15 %), чем в марганцевых (до 80 %, а при деформации - до 100 %) [5, 6], что затрудняет обнаружение и исследование этой фазы, т. к. не удается получить 8 - мартенсит без а' - мартенсита деформации [5]. Поскольку 8 - мартенсит и аустенит являются парамагнитными фазами, то это обстоятельство не позволяет обычными магнитными методами с достаточной точностью отличить 8 - мартенсит от аус-тенита в Ре-Сг-№ сталях [5].

Цель

В связи с вышесказанным возникла необходимость проведения исследований с использованием более чувствительного магнитометрического метода, учитывающего при определении весьма низких содержаний ферромагнитного а' - мартенсита (порядка 0,005 % и более) намагниченности парамагнитного аустенита [7], обнаружить при комнатной температуре начальную стадию возникновения 8 - мартенсита с одновременным образованием низкого количества а' - мартенсита деформации, а также проследить их поведение в зависимости от дальнейшей пластической деформации сжатием и попытаться определить экспериментальным

, е - мартенсит, а - мартенсит, магнитная

путем численное значение удельной магнитной восприимчивости 8 - мартенсита. Данная работа является продолжением исследований, проведенных ранее [8, 9, 10, 11, 12].

Материалы и методика исследований

Для исследований, согласно магнитометрической диаграмме видов и степени стабильных и нестабильных сталей [13], были выбраны аустенитные хромони-келевые стали трех типов: 1 тип - стали 10Х23Н18, 14Х17Н18 со стабильным аустенитом [8, 9]; 2 тип - стали 10Х16Н13, 12Х15Н16 с умеренно нестабильным аустенитом [8, 9]; 3 тип - стали 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) [10], 12Х18Н10Т (9,42 % масс. N1) [11], 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1) [12] с нестабильным аустенитом. Химический состав названных сталей указан в таблице 1.

Такая подборка марок сталей обусловлена различным содержанием хрома и никеля, необходимым для установления условий возникновения и трансформации 8 - мартенсита при деформации. Стандартную аус-тенизацию всех сталей проводили при температуре 1050 °С (выдержка 30 мин. с последующей закалкой в воду). В результате все стали оказались полностью (100 %) аустенизированными и парамагнитными, кроме стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. N1), в которой после указанной закалки остался 5 - феррит в количестве Р5 = 0,078 % об. Затем холодным механическим способом вырезали образцы размером ~3 х 3 х 1 мм3.

© Г. В. Снежной, В. Л. Снежной, В. Е. Ольшанецкий, 2016

Таблица 1 - Химический состав исследуемых аустенитных сталей

элемент Марки стали

Стабильный аустенит Умеренно нестабильный аустенит Не (к стабильный аустенит райне нестабильный)

10Х23Н18 14Х17Н18 10Х16Н13 12Х15Н16 12Х18Н10Т 10Х18Н9-У 12Х18Н10Т

С 0,10 0,14 0,13 0,12 0,12 0,07 0,12

Сг 22,6 16,808 15,83 14,874 18,089 17,26 17,854

N1 18,70 17,770 13,70 15,541 10,463 9,20 9,42

Мп 0,94 1,48 1,37 1,57 1,582 1,60 1,316

0,44 1,18 1,07 0,95 0,304 0,30 0,25

Б 0,01 0,02 0,01 0,01 0,22

Р 0,02 0,035 0,03 0,030 0,03

Ш 0,04 0,06

Мо 0,04 0,14 0,17 0,112 0,32 0,121

Си 0,23 0,24 0,22 0,29

Т1 0,460 0,005 0,252

Для снятия поверхностных повреждений образцы шлифовали с использованием абразивных порошков, а затем полировали до зеркального блеска с использованием алмазных паст и электрохимического метода. Степень пластической одноосной деформации на сжатие при комнатной температуре рассчитывали по отношению толщин до и после деформации (В = (< - <0) / d0). На всех этапах подготовки образцов обращали особое внимание на то, чтобы их поверхности не загрязнялись какими-либо ферромагнитными примесями.

Весьма низкое содержание мартенсита деформации Ра' определяли чувствительным магнитометрическим методом, описанным в работах [7, 14]. Зависимости удельной магнитной восприимчивости х от обратной величины магнитного поля Н были получены с использованием разработанной автоматизированной установки [15].

Экспериментальные результаты и их обсуждение

Далее будет показано, что стали 10Х23Н18, 14Х17Н18, 10Х16Н13, 12Х15Н16, 12Х18Н10Т (10,463 % масс. N1), 10Х18Н9-У до пластической деформации сжатием были действительно полностью аустенизированы и, следовательно, стали парамагнитными, а сталь 12Х18Н10Т (9,42 % масс. №) содержала 5 - феррит в количестве 0,078 %.

Оценим возможность возникновения и дальнейшего поведения е - мартенсита в указанных типах сталей.

1. Деформация стабильных сталей 10Х23Н18 до 55,90 % (рис. 1 а) и 14Х17Н18 до 67,70 % (рис. 1 б) привела к росту удельных магнитных восприимчивостей стали 10Х23Н18 от исходной х^ =3,30-10-8 до максимальной %™ах=3,72-10-8 м3/кг [8] (у' - деформированный аустенит), а в стали 14Х17Н18 - от исходной х"^- =4,45-10-8 до х7х =4,63-10-8 м3/кг [9]. В указанных

выше интервалах деформаций не было зафиксировано появление е - и а' - мартенситов (отсутствует наклон прямых х(1/Н)).

Отсюда следует, что в стабильных сталях при комнатной температуре, вплоть до сравнительно больших деформаций (60.. .70 %) сжатием, не возникают е - и а' - мартенситы, что подтверждается в работах [8, 9]. Изменение магнитного состояния аустенита этих сталей при повышении пластической деформации осуществлялось по схеме у"^ ^ у' ^ утах , т. е. исходное

магнитное состояние (х"^) переходит в деформационное магнитное состояние (X у'), и достигает при дальнейшем увеличении деформации предельного магнитного состояния (хГ) [10].

2. Проанализируем группу сталей с умеренно нестабильным аустенитом (10Х16Н13 и 12Х15Н16), которые до пластической деформации на сжатие также были полностью аустенизированы (отсутствовал наклон прямых х(1/ Н) для исходных образцов на рис. 2).

Рассмотрим сначала сталь 10Х16Н13. Полученные в эксперименте значения измерений и результатов приведены на рис. 2 а.

Исходное значение удельной магнитной восприимчивости аустенита стали 10Х16Н13 до деформации составило =3,58-10-8 м3/кг [8]. Деформация 22,69 % (рис. 2 а) привела к росту удельной магнитной восприимчивости до значения х ™ах =4,11 -10-8 м3/кг. При дальнейшем увеличении деформации появляется наклон прямых х(1/Н) в отличие от стабильных сталей 10Х23Н18 и 14Х17Н18, что свидетельствует о возникновении ферромагнитного а' - мартенсита, поскольку рост х обусловлен только появлением мартенситной

фазы. Так в стали 10Х16Н13 при деформациях 23,98, 24,74 и 25.49 % и т. д. уже были зафиксированы первые порции возникшего а' - мартенсита в количестве 0,0105, 0,0113 и 0,0122 % и т. д. На этом рисунке, и последующих, присутствуют складки, свидетельствующие о смене характера структурных изменений, связанных с появлением и эволюцией мартенситных фаз.

V 0

Рис. 1. Зависимость х(1 Н, П) образцов сталей 10Х23Н18 (а) и 14Х17Н18 (б)

Следует обратить внимание на то обстоятельство, что в стали 10Х16Н13 наклонные прямые поверхности

Х(1 Н, П) при постоянных значениях П (интервал деформаций 23,98 _ .40,24 %) пересекли начальные горизонтальные прямые (интервал деформаций 0_22,69 %) (см. рис. 2 а). Экстраполяцией вышеуказанных наклонных прямых на ось X (Н ^ ж) [7], получены значения результирующей удельной магнитной восприимчивости хж [8] ( Хж=Хматр. +Хр = (Х8+Ху) + Хр , где X матр. - магнитная восприимчивость парамагнитной матрицы, X р - парапроцессная магнитная восприим-

чивость а' - мартенсита, Ху - магнитная восприимчивость аустенита; Xматр. = Х8 + Ху, где х8 удельная магнитная восприимчивость 8 - мартенсита). Эти значения хж лежат ниже максимального значения парамагнитной восприимчивости аустенита X ™ах =4,11 • 10-8 м3/кг, которое соответствует началу превращения аустенита в мартенсит деформации типа а'.

Методом экстраполяции из графической зависимости хж от Ра при Ра ^ 0 [16, 17] для интервала деформаций от 23,98 % до 35,70 % определили Xматр. на уровне 2,98-10-8 м3/кг (рис. 3) [8], что было ниже минимального значения исходной парамагнитной восприимчивости х^ =3,58-10-8 м3/кг аустенита для данного

химического состава исследуемой стали 10Х16Н13. На основании этого важного факта можно сделать вывод, что возникшая новая парамагнитная фаза является ничем иным, как 8 - мартенситом деформации.

Рис. 2. Зависимость х(l/Н, П) образцов сталей 10Х16Н13 (а) и 12Х15Н16 (б)

а

а

б

б

Рис 3. Зависимость результирующей удельной магнитной восприимчивости х» (парамагнитной матрицы и парапро-цессной составляющей ферромагнитной а' - фазы) стали

10Х16Н13 от количества мартенсита деформации Ра

Следовательно, для стали 10Х16Н13 деформация Вн =23,98 % является начальной, при которой возникают е - мартенсит и первая порция а' - мартенсита в количестве Ра" =0,011 % [8]. После деформации Вк =40,24 % (назовем ее конечной) удельная магнитная восприимчивость становится равной х ™ах =4,05 -10-8 м3/кг При этой

деформации е - фаза полностью исчезает (трансформируется в а' - мартенсит). Количество возникающего при этом а' - мартенсита составляет Ра'0" =0,049 %. Дальнейшая деформация до 67,70 % сопровождается только превращением уШах ^ а' (наклонные линии х(1 /Н) не пересекают горизонтальные прямые).

Аналогичные результаты получены и для стали 12Х15Н16 (рис. 2 б), принадлежащей также ко второму типу сталей с умеренно нестабильным аустенитом, что также подтверждает предполагаемую модель образования и дальнейшего поведения е - мартенсита в процессе пластического деформирования.

Так на основании приведенных данных на рис. 2 б следует, что в стали 12Х15Н16 исходная удельная магнитная восприимчивость аустенита (после стандартной аус-

тенизации) равна х"^ =3,75-10-8 м3/кг [9]. Её деформация до 25,87 % привела к значению хшах =4,05-10-8 м3/кг. При дальнейшей деформации стали от 26,53 до 44,27 % уже фиксируются обе мартенситные фазы е и а' .

На основании экспериментальных данных (рис. 4) для рассматриваемой стали 12Х15Н16 найдено значение хе +ху = 3,32-10-8 м3/кг [9], которое меньше хшах и хГ . При деформации В = 44,27 % получено значение х» =4,05-10-8 м3/кг. Предполагается, что при такой деформации и выше (В > 44,27 %) е - фаза уже полностью трансформируется. Дальнейшая деформация до 70,03 % сопровождается только превращением Ушах ^ а', что и приведено на схеме возникновения и трансформации е и а' - мартенситов, указанной в табл. 2.

Таким образом, можно предположить следующую модель образования и исчезновения е - мартенсита при пластической деформации сжатием при комнатной

Рис. 4. Зависимость результирующей удельной магнитной восприимчивости х» (парамагнитной матрицы и парапро-цессной составляющей ферромагнитной а' - фазы) стали

12Х15Н16 от количества мартенсита деформации Ра

температуре в сталях 10Х16Н13 и 12Х15Н16 с умеренно нестабильным аустенитом сталей:

1исх. ^ у' ^ УШах ^ [У' + (е + а'))] ^ (у' + а') ■

3. Рассмотрим теперь полученные результаты для третьего типа крайне нестабильных сталей, включающего две марки стали 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) и 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1), которые после указанной выше стандартной аустенизации были полностью аус-тенизированы (количество 5 - феррита Р5 = 0) и одну марку 12Х18Н10Т (9,42 % масс. N1), которая после соответствующей аустенизации содержала 5 - феррит в количестве Р5 = 0,078 % (наклон прямой при В = 0 на рис. 5а подтверждает присутствие 5 - феррита при нулевой деформации).

На рис. 5 приведены соответственно полученные результаты для первых двух сталей: 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) [10] и 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1) [12].

Видно, что в определенном интервале деформаций В = 0.10,33 % удельная магнитная восприимчивость аустенита стали 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) увеличивается от исходной хГ =3,27-10-8 м3/кг до максимального значения х™ах =3,94-10-8 м3/кг [10], а в интервале В = 0.2,36 % для стали 10Х18Н9-У восприимчивость растет от х^ =2,82-10-8 м3/кг до хшах =3,06-10-8 м3/кг [12].

В этих деформационных интервалах сталей 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) и 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1) а' - мартенсит деформации не зарождается (отсутствует наклон х(1/Н)). Дальнейшее увеличение деформации В=11,70.. .23,51 % стали 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) и В = 3,19.14,72 % стали 10Х18Н9-У приводит к зарождению и накоплению только а' - мартенсита в отсутствии е - мартенсита (нет пересечения наклонными линиями горизонтальных прямых). Как видим, в этих полностью аустенезированных сталях 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) и 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1) не возникает е - мартенсит в отличие от второго типа умеренно нестабильных сталей (10Х16Н13 и 12Х15Н16).

Таблица 2 - Схема зарождения е - и а' - мартенситов деформации в аустенитных хромоникелевых сталях (на примере стали 12Х15Н16) с умеренно нестабильным аустенитом

Номер области, интервал деформации Фазовые превращения и предельные значения магнитной восприимчивости Комментарий

I обл. D = 0...26 % Y ^ Y ' ^ Ymax Ху ^ xy ' ^ Ху ' XY =3,75-10-8 м3/кг Ху = ]3,75, 4,05[-10-8 м3/кг Xmax=4,05-10-8 м3/кг Магнитная восприимчивость, которая характеризует магнитно-атомное состояние парамагнитного аустенита, с деформацией увеличивается и достигает постоянного максимального значения.

II обл. D = 26.5 ... 44 % Ymax ^ s ^ а' Ymax ^ а' Ху' ^ Ху' + Xs + Ха' Хе + Y max = 3,32-10-8 м3/кг Ра' =0,01 ... 0,025% При увеличении деформации в полученной аустенитной матрице зарождаются первые порции парамагнитного е - и ферромагнитного а ' - мартенситов деформаций. Дальнейшее накопление а ' - мартенсита осуществляется за счет аустенита и е - мартенсита

III обл. D = 49.70 % Y max ^ а ' Ху ' ^ Ху ' + Ха ' Ра ' =0,03 ... 0,11% Дальнейшее накопление количества а ' -мартенсита осуществляется за счет аустенита

б

Рис. 5. Зависимость %(1/H, D) для образцов сталей 12Х18Н10Т (10,46 %масс. Ni) (а) и 10Х18Н9-(9,20 %масс. Ni) (б)

Отсюда следует, что в аустенитных хромоникелевых сталях 12Х18Н10Т (10,46 % масс. N1) и 10Х18Н9-У (9,20 % масс. N1), не содержащих в исходном состоянии 5 - феррит, мартенситная реакция происходит по схеме (без участия е - мартенсита):

И наконец, проследим начальную стадию мартен-ситной реакции в крайне нестабильной стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. N1), содержащей в исходном

состоянии низкое количество 5 - феррита Р5 = 0,078 % даже после стандартной закалки в воду [11]. Необходимо обратить внимание на то, что в этой стали в отличие от всех приведенных выше сталей, отсутствует деформационный аустенит у', т. е. до возникновения а' -мартенсита удельная магнитная восприимчивость аус-тенита не возрастает (отсутствуют горизонтальные прямые), а сразу уже при первых деформациях образуется а' - мартенсит деформации (рис. 6).

Рис. 6. Зависимость %(l/H, D) стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. Ni)

Изначальное количество S - феррита не меняется под действием пластической деформации [18, 19]. Поэтому из полученного экспериментально результирующего значения количеств PS феррита и Pa' мартенсита деформации Pa = PS + Pa вычитанием PS из Pa определяем Pa . Из зависимости хш P ) методом экстраполяции [16, 17] определяется удельная магнитная восприимчивость x0=2,39-10-8 м3/кг аустенита (рис. 7).

50т

0.5 1.0 1.5 Л, , %

Рис. 7. Зависимость результирующей удельной магнитной восприимчивости xœ (аустенита и парапроцесса) стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. Ni) от суммарного количества феррофазы Pa [11]

Следовательно, на основании экспериментальных данных в крайне нестабильной стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. Ni), содержащей низкое количество S - феррита PS = 0,078 % даже после предварительной стандартной аустенизации (выдержка 30 мин. при температуре 1050 °С с последующей закалкой в воду) в интервале пластических деформаций сжатием от 0 до 10,2 % возникает и накапливается только а' - мартенсит без присутствия е - мартенсита. Предполагается, что для стали 12Х18Н10Т (9,42 % масс. Ni), содержащей в исходном состоянии S - феррит, мартенситная реакция происходит по следующей схеме, но без участия е - мартенсита:

(у+ S) ^ (y' + S + a').

Выводы

Экспериментально установлено:

1. В аустенитных хромоникелевых сталях со стабильным аустенитом 10Х23Н18 и 14Х17Н18 при пластической деформации сжатием соответственно в интервалах (0.55,90 %) и (0.67,19 %) изменяется атомно-магнитное состояние аустенита и в результате чего возрастает удельная магнитная восприимчивость стали 10Х23Н18 от = 3,30 • 10-8 м3/кг до приближающегося к « насыщению» максимальному значению xmax =3,72- 10-8 м3/кг, а в стали 14Х17Н18 от

Хсх. =4,45 • 10-8 м3/кг до xmax=4,63 • 10-8 м3/кг по схеме

у"1ас ^ xmax , и при этом не возникают е - и а' - мартенситы.

В указанных выше деформационных интервалах не происходит структурно-фазовых превращений.

2. В сталях с умеренно нестабильным аустенитом 10Х16Н13 и 12Х15Н16 при пластической деформации обнаружено е - и а' - мартенситы. Выявлены границы начальных деформационных интервалов существования е - и а' - мартенситов. В начальном интервале деформации (0.23,98 %) для стали 10Х16Н13 и (0.26,53 %) для стали 12Х15Н16 магнитная восприимчивость аустенита возрастает от xY" =3,58-10-8 до максимального значения X/ax = 4,11-10-8 м3/кг в стали 10Х16Н13 и от = 3,75-10-8 до х™х = 4,05-10-8 м3/кг в стали 12Х15Н16 соответственно. В этом интервале деформаций е - и а' - мартенситы не зарождаются.

При последующих деформациях обнаружены начальные границы деформации 23,98 % (10Х16Н13) и 26,53 % (12Х15Н16), при которых возникают е - мартенсит и первые порции а' - мартенсита в количестве Pa = 0,011% (10Х16Н13) и P0L, = 0,010% (12Х15Н16).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При деформациях свыше 40,24 % (10Х16Н13) и 49,27 % (12Х15Н16) исчезает е - мартенсит, но продолжает накапливаться а' - мартенсит, содержание которого при дальнейшем росте деформации вплоть до конечных значений 67,70 % (10Х16Н13) и 70,03 % (12Х15Н16), количество образовавшейся фазы составляет Pcc. = 0,251 % и Ptf = 0,110 % соответственно.

В аустенитных хромоникелевых сталях при пластической деформации происходят не только структурно-фазовые превращения, принимающие участие в предполагаемой схеме

Y исх. ^ Y' ^ Y max ^ [Y' + (е + а')] ^ (Y'+а'),

но и изменения атомно-магнитного состояния аусте-нита, т. е. удельной магнитной восприимчивости

XYCX ^ Xy' ^ Xmax ^ [xy' + (Хе + Ха' )] ^ Xy' + Ха'.

3. В аустенитных хромоникелевых сталях с крайне нестабильным аустенитом (после стандартной аусте-низации), как не содержащих в исходном состоянии S - феррит (12Х18Н10Т, 10,46 % мсас. Ni), так и содержащих в исходном состоянии низкое содержание S - феррита (10Х18Н9-У, 9,20 % масс. Ni), не обнаружено присутствие е - мартенсита после деформационной обработки.

Структурно-фазовые превращения в сталях с крайне нестабильным аустенитом, не содержащих S - феррит, предположительно происходят по схеме:

Yucx ^ Y' ^ Ymax ^ (Y' + а'К а в содержащих феррит - по схеме:

(Y + S) ^ (y' + S + а').

Изменение магнитного состояния (магнитной восприимчивости) для сталей, не содержащих и содержащих S - феррит, осуществляется, соответственно, по сле-

дующим схемам:

xyисх ^ xy ' ^ xy¡max ^ (xy ' + Xa ' ) '

Ху+Х5 ^ (Ху '+Xs+Xa ').

Список литературы

1. Interplay of micro structure defects in austenitic steel with medium stacking fault energy / [C. Ullrich, R. Eckner, L. Kruger and etc.] // Materials Science & Engineering A. -2016. - Vol. 649. - P. 390-399.

2. A. Das Magnetic properties of cyclically deformed austenite /

A. Das // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -2014. - Vol. 361. - P. 232-242.

3. Strain-induced 8 / a ' martensitic transformation behavior and solid particle erosion resistance of austenitic Fe-Cr-C-Mn/Ni alloys / [M. C. Park, J. Y Yun, G. S. Shin, S. J. Kim] // Tribology Letters. - 2014 - Vol. 54. - № 1. - P. 51-58.

4. E. Cakmak / E. Cakmak, S.Vogel, H. Choo // Effect of martensitic phase transformation on the hardening behavior and texture evolution in a 304L stainless steel under compression at liquid nitrogen temperature // Materials Science & Engineering A 589 (2014). - P. 235-241.

5. Лысак Л. И. Физические основы термической обработки стали / Л. И. Лысак, Б. И. Николин. - К. : Техника, -1975. - 304 с.

6. Hans-Jocnen V. Mechanische Eigenschaften austenitischer, kohlenstoffarmer Cr-Ni-Stahl / V.Hans-Jocnen // Neue Hutte. - 1970. - Vol. 15. - № 4. - P.234-237.

7. Влияние магнитного момента парамагнитной матрицы на определение низких содержаний a - фазы в аусте-нитных сталях / [В. Л. Снежной, Ф. Д. Мирошниченко,

B. Г. Каниболоцкий, Г. А. Охромий] // ФММ. - 1970. -Т. 30. - № 2. - С. 363-366.

8. Ольшанецкий В. Е. О формировании двух типов мар-тенситных фаз при пластической деформации аустенит-ной хромоникелевой стали / В. Е. Ольшанецкий, Г. В. Снежной // Физика и техника высоких давлений. -2013. - Т. 23. - № 2. - С. 78-87.

9. Снежной Г. В. Зарождение первых порций 8 - и a ' -мартенситов деформации в аустенитных хромоникеле-вых сталях / Г. В. Снежной, В. Г. Мищенко, В. Л. Снежной // Сб. научных трудов «Стародубовские чтения 2015». Серия «Строительство, материаловедение, машиностроение. - 2015. - С. 307-313.

10. Снежной Г. В. Магнитное состояние аустенита вблизи истинной деформационной мартенситной точки хромо-никелевых сталей аустенитного класса / Г. В. Снежной // ФММ. - 2011. - Т. 111. - № 6. - С. 599-604.

11. Снежной Г. В. О возможности контроля малых деформаций аустенитных хромоникелевых сталей магнитометрическим методом / Г. В. Снежной // Авиационно-косми -ческая техника и технология. - 2010. - № 9(76). -С. 131-135.

12. Сшжной Г. В. Магнетна поведшка аустешту на початку утворення мартенситу деформацй в крищ 10Х18Н9-У / Г. В. Сшжной // Фiзика i хiмiя твердого тша. - 2011. -Т. 12. - № 3. - С. 748-752.

13. Снежной Г. В. О видах и границах состояний стабильного и нестабильного аустенита Бе-Сг-М сталей / Г. В. Снежной, В. Е. Ольшанецкий, В. Л. Снежной // Новi матерiа-ли i технологи в металургй та машинобудуванш - 2015. -№ 1. - С.7-13.

14. Снежной Г. В. Интегральный физический метод идентификации а - фазы в аустенитных хромоникелевых сталях / Г. В. Снежной, В. Г. Мищенко, В. Л. Снежной // Литье и металлургия. - 2009. - № 3(52). - С. 241-244.

15. Сшжной Г. В. Автоматизована установка для визначення магнетно! сприйнятливост криць та стошв / Г. В. Сшжной, С. Л. Жавжаров // зб. наук. праць «Вюник Нацюнально-го техшчного ушверситету Укра!ни «Кшвський полтех-шчний шститут». Серiя «Радютехнжа. Радюапаратобу-дування». - 2012. - № 49. - С. 136-141.

16. О физической природе мартенситной точки / [В. Л. Снежной, Ф. Д. Мирошниченко, В. Г. Каниболоцкий, П. А. Малинен] // ФММ. - 1971. - Т. 31. - № 1. - С. 158-161.

17. Ольшанецкий В. Е. О физической трактовке мартенсит-ной точки / В. Е. Ольшанецкий, В. Л. Снежной // ФММ. -1973. - Т. 36. - № 4. - С. 894-896.

18. Гудремон Э. Специальные стали / Гудремон Э. - М. : Металлургия. - Т. 1, 2. - 1959. - 1638 с.

19. Магнитный контроль фазового состава трехфазных хромо-никелевых сталей / [М. Б. Ригмант, А. П. Ничипу-рук, М. К. Корх, М. Миховски] // Дни на безразруши-телния контрол 2012, Сборник доклади. Юни 2012, България. Научни известия на НТСМ, год. Х X, бр.1(133), 2012 (ISSN 1310-3946). - С. 31-37. - рус.

Одержано 14.11.2016

Сшжной Г.В., Сшжной В. Л., Ольшанецький В.Ю. Про особливосп утворення i трансформаци 8 - мартенситу при пластичнш деформацй аустешгних хромошкелевих сталей

До^джено фа-soei перетворення в хромошкелевих сталях 3i стабiльним, noMipHO нестабiльним i нестабшьним аустентом при деформацИ стисненням. Показано, що при певних тисках в аустенiтi може утворюватися як a ' - мартенсит, так i npoмiжний 8 - мартенсит, що передуе його noявi.

Ключовi слова: сталь, деформащя, аустент, a ' - мартенсит, 8 - мартенсит, магттна сприйнятливкть.

Snezhnoi G., Snezhnoi V., Ol'shanetskiy V. On peculiarities of the formation and transformation of 8 - martensite during plastic deformation of austenitic chromium-nickel steels

Phase transformations in chromium-nickel steel with a stable, moderately unstable and unstable austenite during deformation compression were investigated. During plastic deformation in the austenite can form both a ' -martensite and prior to its appearance intermediate 8 - martensite.

Key words: steel, deformation, austenite, a ' - martensite, 8 - martensite, magnetic susceptibility.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.