11.12.2024
Влияние легирования ванадием на микроструктуру и микротвердость высокоазотистой хромомарганцевой стали, подвергнутой кручению под высоким давлением
Сотрудниками лаборатории физики иерархических структур в металлах и сплавах исследовано влияние интенсивной пластической деформации кручением под высоким давлением (ИПДК) на микроструктуру, фазовый состав, микротвердость и механизмы упрочнения высокоазотистых аустенитных сталей с различным содержанием ванадия: Fe-23Cr-19Mn-0,2C-0,5N, Fe-19Cr-21Mn-1,3V-0,3C-0,8N и Fe-18Cr-23Mn-2,6V-0,3C-0,8N, масс.%.
В работе установлены факторы (деформационное, твердорастворное и дисперсионное упрочнение), определяющие величину и кинетику роста микротвердости сталей при ИПДК. Показано, что ИПДК вызывает измельчение структуры сталей за счет образования высокой плотности дислокаций, двойниковых границ и полос сдвига, а легированные ванадием стали обладают меньшей склонностью к развитию механического двойникования. При этом увеличение содержания ванадия в составе стали усиливает вклад дисперсионного твердения в прочность стали, и после ИПДК легированные ванадием стали обладают более высокой микротвердостью, чем сталь без ванадия.
На рисунке представлены диаграммы, иллюстрирующие вклад разных механизмов упрочнения в прочность исследуемых сталей при ИПДК: HNSI – сталь без ванадия, HNSII – 1,3%V, HNSIII – 2,6%V.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема номер FWRW-2022-0005.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Mesomechanics (Q2): Astafurova, E.G., Maier, G.G. & Astafurov, S.V. Effect of Vanadium-Alloying on Microstructural Evolution and Strengthening Mechanisms of High-Nitrogen Steel Processed by High-Pressure Torsion. Phys Mesomech 27, 747–759 (2024). https://doi.org/10.1134/S1029959924060110