CC BY
12Список литературы:
1. Брусенцов Ю.А. Исследование электрофизических процессов в полевых полупроводниковых структурах для измерения теплофизических характеристик / Ю.А. Брусенцов, А.П. Королев, А.В. Озаренко // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. - 2006. - Т.12, №1. - С. 122-128.
2. Королев А.П. Эффективный подход в описании наноразмерных процессов в полевой структуре на монокристаллическом кремнии / А.П. Королев, М.В. Макарчук // Тезисы докладов 2-ой Международной конференции с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах», 2015. - С. 132-133.
3. Королев А.П. Электрофизические свойства пористого кремния / А.П. Королев, М.В. Макарчук // Тезисы докладов 2-ой Международной конференции с элементами научной школы «Актуальные проблемы энергосбережения и энергоэффективности в технических системах», 2015. - С. 333-336.
4. Королев А.П. Porous Silicon is for environmental monitoring / А.П. Королев, М.В. Макарчук, Н.Б. Бадирова // В.И. Вернадский: устойчивое развитие регионов Материалы Международной научно-практической конферен- ции, 2016. - 159163 с.
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ОТЖИГА НА ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ
Буренина А.И. студент, Толстов Н.А. студент, Королев А.П.,
Макарчук М.В.
Технологический институт ФГБОУВО «ТГТУ», Тамбов DOI: 10.24411/9999-004A-2018-10042
Процесс изготовления изделий различного назначения из сталей часто включает в себя термообработку, предназначенную для изменения и получения требуемых свойств. Но и без специально назначаемой термообработки стальные заготовки могут подвергаться другим технологическим операциям, связанным с нагревом и охлаждением. Также в процессе эксплуатации детали из стали могут испытывать циклический нагрев и охлаждение.
Одним из видов высокотемпературной обработки сталей является полный перекристаллизационный отжиг, который заключается в нагреве выше температуры фазовых превращений, выдержке и медленном охлаждении вместе с печью. Такой нагрев может привести к обезуглероживанию поверхностного слоя стали. Углерод в структуре содержится в виде растворенных атомов в кристаллической решетке и в химическом соединении Fe3C - карбиде железа.
85
Удаление атомов углерода из твердого раствора - процесс более энергозатратный, поэтому в первую очередь выгорает углерод карбида Fe3C после предварительной диссоциации. Простое испарение углерода в большом количестве с поверхности стали возможно только в вакууме.
Скорость, с которой углерод покидает структуру приповерхностного слоя стали, определяется скоростью протекания химических реакций и скоростью диффузии внутри кристаллической решетки сплава. В свою очередь скорость диффузии зависит от строения решетки, наличия и типа точечных и линейных дефектов, и. конечно, температуры. Если в структуре стали среди точечных дефектов будут преобладать вакансии над атомами внедрения, то скорость диффузии будет выше, чем в противном случае. Таким образом, в сплавах одного и того же состава скорость диффузии атомов может быть различной и, следовательно, углерод будет выгорать с разной скоростью.
Для выявления динамики обезуглероживания стали при циклическом воздействии температуры образец сплава подвергался шестикратному отжигу. Каждый отжиг проводился по следующей схеме: полуторочасовой нагрев до температуры 770 °С, выдержка 2 часа при достигнутой температуре и охлаждение медленное вместе с печью. После каждого отжига измерялась твердость, и проводился микроанализ структуры образца.
Зависимость твердости структуры от времени отжига представлена на рисунке 1. В этой зависимости не учтено только время охлаждения, что вносит некоторую погрешность в результат, представленный графиком.
HB 200 ■ 192 184 176 168 160
0
Рис. 1. Зависимость твердости стального образца от времени отжига.
Можно сделать вывод, что произошло обезуглероживание в результате длительного воздействия на сплав высокой температуры. Факт, что после четвертого и последующих отжигов твердость не уменьшалась говорит о том, что прекратилось обезуглероживание в связи с малым содержанием оставшегося углерода.
