CC BY
63
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
6. James A. Crawford Propagation Losses Through Common Building Materials 2.4 GHz vs 5 GHz [Электронный документ]. URL: http://www.am1.us/Protected_Papers/E10589_Propagation_Losses_2_and_5GHz.pdf (дата обращения: 09.10.2015)
7. Tummala D. Indoor propagation modeling at 2.4 Ghz for IEEE 802.11 networks. Master of Science (Engineering Technology) [Электронный документ]. URL: https://cs.uwaterloo.ca/~brecht/courses/856/readings/models/802-11-path-loss-model-thesis.pdf (дата обращения: 23.10.2015)
© Паротькин Н.Ю., 2016
УДК 621.78.044.7
Пустовойт Виктор Николаевич
д.т.н., профессор ДГТУ Долгачев Юрий Вячиславович к.т.н., доцент ДГТУ Карабанова Мариамхан Амановна
студентка 2-го курса ДГТУ г. Ростов-на-Дону, РФ E-mail: yuridol@mail.ru
ВОЗМОЖНЫЕ МЕСТА ЗАРОЖДЕНИЯ МАРТЕНСИТА
Аннотация
Проводится анализ мест пригодных для зарождения кристаллов мартенситной фазы. Исходя из проведенных исследований, опыта прошлых лет и современных воззрений, делается заключение, что местами зарождения мартенсита в аустените являются области с ферромагнитным порядком.
Ключевые слова Мартенситное превращение, зародыш, закалка, сталь, магнитное поле.
Гетерогенная природа зарождения мартенсита при бездиффузионном превращении не оставляет сомнений. [1-3]. Однако, теория дислокационного зарождения мартенсита Коэна и коллег [1, 2] даёт значение удельной поверхностной энергии зародыша в пределах ~ 200 ^ 330 эрг/см2 [4, 5]), а энергия активации превращения наблюдаемая в эксперименте составляет около 1 эВ, что на 4 порядка ниже энергетического барьера по модели Коэна.
Выходом из сложившейся ситуации могло бы стать существование в аустенитной матрице зародышей мартенсита субкритического размера. Такие зародыши могли бы существовать в аустените выше температуры начала мартенситного превращения. Тогда процесс зарождения можно рассматривать не как преодоление «седловой точки» на поверхности свободной энергии в теории Коэна, а как занятие этими зародышами «стартового положения» и дальнейший их спонтанный рост при температуре ниже Мн. Предполагается [3], что размер таких зародышей находится в нанометровом диапазоне, поэтому их экспериментальный поиск чрезвычайно затруднителен даже с помощью дифракционной электронной микроскопии.
Проведенные нами экспериментальные исследования магнитного поведения аустенита углеродистых сталей [6-8] однозначно показали наличие малых областей с ферромагнитным порядком (ферромагнитные нанокластеры). Наличие ферромагнитных кластеров в аустените обусловлено возникновением
ситуации, при которой в микрообъемах с концентрационной неоднородностью (обогащенных атомами ферромагнитных веществ) проявляется положительное обменное взаимодействие, приводящее к установлению ферромагнитного порядка при температурах выше точки Кюри (или выше Ту^а для сталей,
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»
№2/2016
ISSN 2410-700Х
испытывающих при охлаждении у^а-превращение с образованием ферромагнитной а-фазы). При этом суперпарамагнитные свойства аустенита рассматриваются как проявление «критического» суперпарамагнетизма, обусловленного магнитной неоднородностью вещества вблизи критической температуры (например, точки Кюри, Мн).
По мере понижения температуры положительное обменное взаимодействие приводит к образованию малых однодоменных ферромагнитноупорядоченных кластеров, обладающих магнитным моментом, не равным нулю даже при отсутствии внешнего магнитного поля. Величина магнитного момента будет изменяться с изменением температуры, так как условия для обменного взаимодействия атомов внутри области и на её периферии различны. Если при высоких температурах основной вклад в результирующий магнитный момент кластера вносят только внутренние ферромагнитноупорядоченные атомы, то по мере понижения температуры всё большая часть периферийных атомов будет участвовать в создании результирующего магнитного момента. В магнитном поле ансамбль таких кластеров будет вести себя как суперпарамагнетик. Таким образом, при приближении температуры к мартенситной точке в аустените возникают малые области ферромагнитного порядка, которые и являются вероятными местами зарождения кристаллов мартенсита.
Подтверждает указанные выше положения, о существовании ферромагнитных областей в аустените, совсем недавно созданная В.С. Крапошиным теория реконструкции координационных полиэдров при мартенситном превращении [9, 10], которая описывает существование в аустените областей обедненных углеродом. В работе В.С. Крапошина [10] предложена новая модель размещения углерода в кристаллической структуре аустенита. Модель предполагает растворение углерода в аустените в виде центрированного тетраэдра, представляющего собой фрагмент структуры алмаза (см. рис. 1). Вершины такого углеродного тетраэдра находятся в узлах решетки аустенита, а в центре углеродного тетраэдра расположен пятый атом углерода, без искажений решетки аустенита. Автор модели отмечает интересный факт, что периоды решеток аустенита и алмаза практически идентичны (разница составляет 1,2 пм при нормальных условиях).
Рисунок 1 - Размещение алмазного центрированного тетраэдра углерода (черные кружки) в элементарной ГЦК ячейке аустенита (а) и в первой координационной сфере ГЦК-ячейке -кубооктаэдре (б) [10]
Согласно предложенной модели, углерод занимает вакантные места имеющиеся в двойниках аустенита, состоящих из рядов призм (см рис. 2). Заселенные углеродом призмы становятся более устойчивыми и не подвергаются перестройке кристаллической решетке при последующем мартенситном превращении. В последствии, в этих местах образуется характерный мидриб мартенситной пластины. Занимая пустоты в рядах призм аустенитного двойника атомы углерода покидают близрасположенные области. Обезуглероженные (покинутые) области кристаллической решетки становят менее механически устойчивыми и при закалочных скоростях охлаждения подвергаются реконструкционной перестройке (раздвойниковываются в объемно-центрированную структуру по механизму описанному в [9]) с
а
б
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
образованием мартенситных кристаллов. Описанные положения уточняют природу явления снижения температуры Мн при увеличении содержания углерода, которое, как известно, объяснялось увеличением прочности аустенитной матрицы. Теперь же, можно на атомном уровне описать причину этого упрочнения - с увеличением концентрации углерода возрастает количество занятых (стабилизированных) призм.
Рисунок 2 - Двойник (113) в ГЦК-упаковке образует ряд тригональных призм, способных вместить атомы
углерода [10]
Рассмотренные выше, обедненные углеродом области в аустените, очевидно, являются местами, где возникают ферромагнитноупорядоченные нанокластеры, по предложенному в [9] механизму реконструкции координационных полиэдров. Представляет интерес, анализ кристаллографических преобразований при мартенситном превращении в этих областях без магнитного поля и с учётом влияния внешнего магнитного поля. Указанные в [9] перестройки предполагают существование фазы с осью симметрии 5 порядка, что по нашему мнению может быть вызвано взаимодействием кристаллической структуры с дисклинациями, меняющими симметрию решетки.
Современные разрабатываемые теории, а также полученные авторами экспериментальные данные сходятся на том, что в аустените существуют места с ферромагнитным порядком, которые являются местами зарождения мартенситных кристаллов. Основываясь на этом факте, необходимо изучить магнитную природу таких образований, прояснить механизм кристаллической перестройки в этих областях с учётом возможного взаимодействия с дисклинациями, проанализировать предложенные модели перестройки решетки в условиях сверхпластичности мартенситного превращения. Важно учесть малый размер (несколько нанометров) таких областей при проведении энергетического баланса превращения, что должно позволить объяснить характерные особенности присущие мартенситным превращениям (например, атермичность, безбарьерность, отсутствие энергии активации роста).
Список использованной литературы:
1. Кауфман Л., Коэн М. Термодинамика и кинетика мартенситных превращений. - УФМ, 1961, № 4, с. 192289.
2. Cohen M. Operational nucleation in martensitic transformations. - Metall. Trans., 1972, 3, p. 1095-1098.
3. Дефекты и бездиффузионное превращение в стали / Петров Ю.Н. - Киев: Наук. думка, 1978. 262 с.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №2/2016 ISSN 2410-700Х_
4. Knapp H., Dehlinger U. Mechanik und Kinetik der diffusionslossen Martensitbildung. - Acta met., 1956, 4, p. 289-297.
5. Fisher J.C. Application of cottrell's theory of yielding to delayed yield in steel. - Trans. Soc. ASM, 1955, 47, p. 451-462.
6. Пустовойт В.Н., Долгачёв Ю.В. Исследование механизма образования зародышей мартенсита при закалке в магнитном поле// Упрочняющие технологии и покрытия, 2007.-№3.-С.4-7.
7. Пустовойт В.Н., Долгачёв Ю.В. Особенности протекания мартенситного превращения в стали при закалке в постоянном магнитном поле// Вестник ДГТУ, 2007.-Т.7.-№4(35).-С. 459-465.
8. Pustovoit V.N., Dolgachev Yu. V. Special features of the structure of martensite formed by hardening of steel in magnetic field in the temperature range of superplasticity of austenite // Metal Science and Heat Treatment. - March 2012. - Vol. 53. - Issue 11-12. - P. 515-519.
9. Крапошин, В.С. Политопный топологический подход к описанию мартенситного превращения / В.С. Крапошин, А.Л. Талис, М.Н. Панкова // МиТОМ. - 1999. - №8. - С. 23-28.
10. Крапошин, В.С. Новый механизм растворения углерода в решетке аустенита при цементации стали и его поведение при мартенситном и перлитном превращениях аустенита [Электронный ресурс] / В.С. Крапошин // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. - 2011. - № 11. - Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/262290.html (дата обращения 25.01.16).
© Пустовойт В.Н., Долгачев Ю.В., Карабанова М.А., 2016
УДК 006.072
Пчелкин Александр Андреевич
аспирант 1 курса факультета ПРИМА РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева г. Москва, Российская Федерация E-mail: pchelkin.alex@gmail.com
ПРОБЛЕМЫ ТРЕБОВАНИЙ АВТОПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ К ПОСТАВЩИКАМ НА ОСНОВЕ
СТАНДАРТОВ СЕРИИ ГОСТ Р 51814
Аннотация
В данной статье рассмотрены проблемы требований автопроизводителей к поставщикам в связи с недостатками ГОСТ Р 51814. Озвучен ряд проблем по методикам и вопросам сертификации, а также предложены пути их решения.
Ключевые слова
Стандарт, ГОСТ Р 51814, сертификация, качество, машиностроение, автопроизводство
Рассматривая вопросы и проблемы работы с поставщиками у отечественных автозаводов, а также вопросы сертификации поставщиков и выбора органов по сертификации, возникает необходимость в консолидации требований автопроизводителей к поставщикам и необходимости доработки государственных стандартов российской Федерации, описывающих методики FMEA, MSA, PPAP (ГОСТ Р 51814.2-2001, ГОСТ Р 51814.4-2004, ГОСТ Р 51814.5-2005).
Серию стандартов ГОСТ Р 51814.2-2001 рекомендуется применять при разработке стандартов предприятия, руководств, методик и иных документов в рамках действующей на предприятии системы качества. [1] Основой же стандарта ГОСТ Р 51814.4-2004 является руководство "Процесс одобрения
