Том 21 (2018)


Создание поперечно-винтовой прокаткой многоуровневой иерархической мезосубструктуры и ее влияние на механическое поведение аустенитной стали

Н.С. Сурикова1, В.Е. Панин1,2, Н.А. Наркевич1, И.П. Мишин1, А.И. Гордиенко1

1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, 634055, Россия
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, 634050, Россия

УДК 669.017 : 539.4, 669.017 : 539.52

 

Экспериментально показано создание многоуровневой иерархической мезосубструктуры в метастабильной аустенитной стали, подвергнутой многопроходной поперечно-винтовой прокатке в интервале температур 950-750 °C. Между макро- и микромасштабными уровнями возникает многослойная мезоскопическая субструктура с сильным измельчением зерен, изменением их геометрии и микротвердости. Наружный слой имеет мелкодисперсную структуру и самую высокую микротвердость Hm = 3400 МПа. Два нижележащих слоя имеют глобулярную форму зерен диаметром 0.9 мкм и близкую микротвердость 3100 и 3000 МПа. Приосевой слой имеет вытянутые зерна полосчато-волокнистой структуры наноразмерной ширины. Между микро- и наномасштабными уровнями формируется наностуктурная иерархическая мезосубструктура во всех полосовых структурах с выделением на малоугловых границах мезосубструктуры наноразмерных карбидов и кардонитридов. Подобная многоуровневая мезоскопическая субструктура при некотором снижении пластичности стали в условиях одноосного растяжения обусловливает многократное возрастание ее усталостной долговечности. Образование иерархических мезосубструктур связывается с механизмом пластической дисторсии в условиях кривизны кристаллической решетки, в междоузлиях которой возникают бифуркационные структурные состояния. Многоуровневые иерархические мезосубструктуры оказывают сильное позитивное влияние на механическое поведение твердых тел, повышая их прочность, износостойкость и усталостную долговечность.

Ключевые слова: многоуровневая иерархическая мезосубструктура, наномасштабная субструктура, поперечно-винтовая прокатка, метастабильная аустенитная сталь, мезомеханика механического поведения

DOI 10.24411/1683-805X-2018-13005

 


стр. 36 – 47

Образец цитирования:
Н.С. Сурикова, В.Е. Панин, Н.А. Наркевич, И.П. Мишин, А.И. Гордиенко  Создание поперечно-винтовой прокаткой многоуровневой иерархической мезосубструктуры и ее влияние на механическое поведение аустенитной стали // Физ. мезомех. - 2018. - Т. 21. - № 3. - С. 36-47


вернуться