УДК 621.789:620.18

DOI 10.24411/1683-805X-2019-15003

 

 

Исследованы закономерности зарождения и роста бейнита в низкоуглеродистой и низколегированной стали 09Г2С под влиянием наночастиц карбонитридов титана при измерении ударной вязкости. Наночастицы наносятся на поверхность образцов и проникают в материал в ходе измерения ударной вязкости. Наночастицы задерживают образование большеугловых границ, сегрегируют на малоугловых границах и при измерении ударной вязкости генерируют кривизну решетки с образованием в междоузлиях кривизны решетки новой фазы бейнита. Образование бейнита происходит по симпатическому закону зарождением островков новой фазы, их роста с образованием пакета пластин типа sub-sub-subunits, способных неограниченно утоняться по мере увеличения степени деформации. Пластины бейнита могут произвольно испытывать ротационные моды в соответствии с напряженно-деформированным состоянием, проявляя высокие эффекты релаксации. Это обеспечивает высокую ударную вязкость стали при низких температурах при возрастании ее упрочнения.

Ключевые слова: низкоуглеродистая и низколегированная сталь, высокая ударная вязкость, кривизна решетки, бейнит, ротационная активность

 

Hardening mechanism of low-carbon and low-alloy steels with a simultaneous increase in ductility and fracture toughness

The study explores the formation and growth of bainite in low-carbon and low-alloy steel 09G2S induced by titanium carbonitride nanoparticles, which are deposited on the surface of specimens and penetrate into the bulk during impact toughness measurements. The nanoparticles delay the formation of high-angle boundaries, segregate at low-angle boundaries, and cause lattice curvature with the formation of a new bainite phase in the lattice interstices. Bainite is formed sympathetically through the nucleation of islands of the new phase and their growth with the formation of plates composed of sub-sub-subunits, which are capable of unlimited thinning with increasing strain. Bainite plates can randomly rotate depending on the stress-strain state and show high relaxation effects. As a result, the steel has high impact strength at low temperatures with increasing hardening.

Keywords: low-carbon and low-alloy steel, high impact strength, lattice curvature, bainite, rotational activity

 

П.В. Кузнецов, В.Е. Панин, Н.К. Гальченко  Механизм упрочнения низкоуглеродистых и низколегированных сталей с одновременным возрастанием пластичности и вязкости разрушения // Физ. мезомех. - 2019. - Т. 22. - № 5. - С. 19-27