zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2023-89-4-38-44zldm-1908Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLИсследование микроструктуры метастабильной аустенитной хромомарганцевой стали 14Х15Г9НД методами оптической и электронной микроскопииStudy of the microstructure of metastable austenitic chromium manganese steel 14Kh15G9ND by optical and electron microscopyЧернигинМ. А.CherniginM. A.

 603950, г. Нижний Новгород, Сормовское ш., д. 1А

 1A, Sormovskoe sh., Nizhny Novgorod, 603950

linuxjuicy@gmail.comСорокинаС. А.SorokinaS. A.

 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

 24, ul. Minina, Nizhny Novgorod, 603950

ВоробьевР. А.VorobyevR. A.

 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24

 603950, г. Нижний Новгород, Сормовское ш., д. 1А

 24, ul. Minina, Nizhny Novgorod, 603950

 1A, Sormovskoe sh., Nizhny Novgorod, 603950

ЦНИИ БуревестникРоссияCentral Research Institute BurevestnikRussian FederationНижегородский государственный технический университет имени Р. Е. АлексееваРоссияR. E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical UniversityRussian FederationНижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева; ЦНИИ БуревестникРоссияR. E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical University; Central Research Institute BurevestnikRussian Federation2023210420238943844Copyright © Чернигин М.А., Сорокина С.А., Воробьев Р.А., 20232023Чернигин М.А., Сорокина С.А., Воробьев Р.А.Chernigin M.A., Sorokina S.A., Vorobyev R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1908

Современная металлография — комплекс качественных и количественных методов исследования структуры — широко применяется для анализа микроструктуры металлических сплавов. В работе представлены результаты исследования микроструктуры аустенитной хромомарганцевой стали 14Х15Г9НД методами оптической и электронной микроскопии. Используя существующие методики, были выбраны реактив и способ травления, наиболее подходящие для данной марки стали и позволяющие идентифицировать ее основные структурно-фазовые составляющие (аустенит, двойники, полосы скольжения). Результаты оптической и растровой микроскопии образцов, деформированных с разной степенью холодной пластической деформации, сравнивали между собой. Установлено, что для качественного выявления микроструктуры стали следует использовать электрохимическое травление в водном растворе хромового ангидрида. Были также определены оптимальные параметры плотности тока и напряжения. Полученные результаты могут быть использованы при оптической микроскопии хромомарганцевых сталей, а также при более полном исследовании их дислокационных структур методом растровой микроскопии.

Modern metallography being a complex of qualitative and quantitative methods is widely used to analyze the microstructure of metal alloys. We present the results of studying the microstructure of austenitic chromium-manganese steel 14Kh15G9ND by optical and electron microscopy. The method of etching and the reagent, the most suitable for this steel grade, which provide identification of the main structural and phase components (austenite, twins, slip strips) of the steel were selected using the existing techniques. The results of optical and scanning microscopy of the samples deformed with a different degree of cold plastic deformation were compared with each other. It is shown that electrochemical etching in an aqueous solution of chromium anhydride should be used for qualitative determination of the steel microstructure. Optimal parameters of the current density and voltage were also determined. The results obtained can be used for optical microscopy of chromium-manganese steels, as well as for a more complete study of the dislocation structures present in them using scanning microscopy.

аустенитная хромомарганцевая стальмикроструктурный анализтравление нержавеющих сталейэлектрохимическое травление.austenitic chromium-manganese steelmicrostructural analysisetching of stainless steelselectrochemical etchingReferencesБольшаков В. И., Сухомлин Г. Д., Лаухин Д. В. Атлас структур металлов и сплавов. — Днепропетровск: ПГАСА, 2010. — 174 с.Bolshakov V. I., Sukhomlin G. D., Laukhin D. V. Atlas of structures of metals and alloys. — Dnepropetrovsk: PGASA, 2010. — 174 p. [in Russian].Андрушевич А. А. Атлас микроструктур черных и цветных металлов: учебное наглядное пособие. — Минск: БГАТУ, 2012. — 100 с.Andrushevich A. A. Atlas of microstructures of ferrous and non-ferrous metals: educational visual aid. — Minsk: BGATU, 2012. — 100 p. [in Russian].Гуляев А. П. Металловедение. — М.: Металлургия, 1986. — 544 с.Gulyaev A. P. Metallovedenie. — Moscow: Metallurgiya, 1986. — 544 p. [in Russian].Гончар А. В., Клюшников А. А., Мишакин В. В. Влияние пластического деформирования и последующей термообработки на акустические и электромагнитные свойства стали 12Х18Н10Т / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 2. С. 23 – 28. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-2-23-28Gonchar A. V., Klyushnikov A. A., Mishakin V. V. The effect of plastic deformation and subsequent heat treatment on the acoustic and magnetic properties of 12Khl8N10T steel / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2019. Vol. 85. N 2. P. 23 – 28 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-2-23-28Morikawa T., Higashida K. Deformation microstructure and texture in a cold-rolled austenitic steel with low stacking-fault energy / Materials transactions. 2010. Vol. 51. N 4. P. 620 – 624. DOI: 10.2320/matertrans.MG200901Morikawa T., Higashida K. Deformation microstructure and texture in a cold-rolled austenitic steel with low stacking-fault energy / Materials transactions. 2010. Vol. 51. N 4. P. 620 – 624. DOI: 10.2320/matertrans.MG200901Morikawa T., Senba D., Higashida K., Onodera R. Micro shear bands in cold-rolled austenitic stainless steel / Materials Transactions, JIM. 1999. Vol. 40. N 9. P. 891 – 894. DOI: 10.2320/matertrans1989.40.891Morikawa T., Senba D., Higashida K., Onodera R. Micro shear bands in cold-rolled austenitic stainless steel / Materials Transactions, JIM. 1999. Vol. 40. N 9. P. 891 – 894. DOI: 10.2320/matertrans1989.40.891Fujita H., Mori T. A formation mechanism of mechanical twins in FCC Metals / Scriptametallurgica. 1975. Vol. 9. N 6. P. 631 – 636. DOI: 10.1016/0036-9748(75)90476-7Fujita H., Mori T. A formation mechanism of mechanical twins in FCC Metals / Scriptametallurgica. 1975. Vol. 9. N 6. P. 631 – 636. DOI: 10.1016/0036-9748(75)90476-7Lee T.-H., Oh C., Kim S.-J., Takaki S. Deformation twinning in high-nitrogen austenitic stainless steel / Acta Mater. 2007. Vol. 55. N 11. P. 3649 – 3662. DOI: 10.1016/j.actamat.2007.02.023Lee T.-H., Oh C., Kim S.-J., Takaki S. Deformation twinning in high-nitrogen austenitic stainless steel / Acta Mater. 2007. Vol. 55. N 11. P. 3649 – 3662. DOI: 10.1016/j.actamat.2007.02.023Снежной Г. В., Ольшанецкий В. Е., Снежной В. Л. Об особенностях образования и трансформации ε-мартенсита при пластической деформации аустенитных хромоникелевых сталей / Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. 2016. № 2. С. 43 – 49.Snezhnoy G. V., Olshanetsky V. E., Snezhnoy V. L. On the peculiarities of the formation and transformation of ε-martensite during plastic deformation of austenitic chromium-nickel steels / Nov. Mater. Tekhnol. Metalurg. Mashinobud. 2016. N 2. P. 43 – 49 [in Russian].Ольшанецкий В. Е., Снежной Г. В. О формировании двух типов мартенситных фаз при пластической деформации аустенитной хромоникелевой стали / Физика и техника высоких давлений. 2013. Т. 23. № 2. С. 78 – 87.Olshanetsky V. E., Snezhnoy G. V. About the formation of two types of martensite phases in the course of plastic deformation of austenitic chromium-nickel steel / Fiz. Tekhn. Vysok. Davl. 2013. Vol. 23. N 2. P. 78 – 87 [in Russian].Dobatkin S. V., Rybalchenko O. V., Enikeev N. A., et al. Formation of fully austenitic ultrafine-grained high strength state in metastable Cr-Ni-Ti stainless steel by severe plastic deformation / Mater. Lett. 2016. Vol. 166. P. 276 – 279. DOI: 10.1016/j.matlet.2015.12.094Dobatkin S. V., Rybalchenko O. V., Enikeev N. A., et al. Formation of fully austenitic ultrafine-grained high strength state in metastable Cr-Ni-Ti stainless steel by severe plastic deformation / Mater. Lett. 2016. Vol. 166. P. 276 – 279. DOI: 10.1016/j.matlet.2015.12.094Ольшанецкий В. Е., Снежной Г. В., Снежной В. Л. Особенности формирования мартенситных фаз в аустените при пластической деформации хромоникелевых сталей / Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 3. С. 32 – 39.Olshanetsky V. E., Snezhnoy G. V., Snezhnoy V. L. Features of the formation of martensitic phases in austenite during plastic deformation of chromium-nickel steels / Metalloved. Term. Obrab. Met. 2018. N 3. P. 32 – 39 [in Russian].Shakhova I., Dudko V., Belyakov A., et al. Effect of large strain cold rolling and subsequent annealing on microstructure and mechanical properties of an austenitic stainless steel / Mater. Sci. Eng. A. 2012. Vol. 545. P. 176 – 186. DOI: 10.1016/j.msea.2012.02.101Shakhova I., Dudko V., Belyakov A., et al. Effect of large strain cold rolling and subsequent annealing on microstructure and mechanical properties of an austenitic stainless steel / Mater. Sci. Eng. A. 2012. Vol. 545. P. 176 – 186. DOI: 10.1016/j.msea.2012.02.101Huang C., Yang G., Gao Y., et al. Investigation on the nucleation mechanism of deformation-induced martensite in an austenitic stainless steel under severe plastic deformation / J. Mater. Res. 2007. Vol. 22. N 3. P. 724 – 729. DOI: 10.1557/JMR.2007.0094Huang C., Yang G., Gao Y., et al. Investigation on the nucleation mechanism of deformation-induced martensite in an austenitic stainless steel under severe plastic deformation / J. Mater. Res. 2007. Vol. 22. N 3. P. 724 – 729. DOI: 10.1557/JMR.2007.0094Krupp U., West C., Christ H. Deformation-induced martensite formation during cyclic deformation of metastable austenitic steel: Influence of temperature and carbon content / Mater. Sci. Eng. A. 2008. Vol. 481. P. 713 – 717.Krupp U., West C., Christ H. Deformation-induced martensite formation during cyclic deformation of metastable austenitic steel: Influence of temperature and carbon content / Mater. Sci. Eng. A. 2008. Vol. 481. P. 713 – 717.Krupp U., Roth I. On the Mechanism of Martensite Formation during Short Fatigue Crack Propagation in Austenitic Stainless Steel: Experimental Identification and Modelling Concept / 13th International Conference on Fracture. — Beijing, China, 2013. DOI: 10.1016/j.msea.2006.12.211Krupp U., Roth I. On the Mechanism of Martensite Formation during Short Fatigue Crack Propagation in Austenitic Stainless Steel: Experimental Identification and Modelling Concept / 13th International Conference on Fracture. — Beijing, China, 2013. DOI: 10.1016/j.msea.2006.12.211Верещагин В. П., Горелов Е. Н. Геометрическое обоснование моделей однородного деформационного преобразования кристаллических решеток, допускающего инвариантную плоскость. — Екатеринбург: РГППУ, 2003. — 135 с.Vereshchagin V. P., Gorelov E. N. Geometric substantiation of models of homogeneous deformation transformation of crystal lattices admitting an invariant plane. — Yekaterinburg: RGPPU, 2003. — 135 p. [in Russian].Коваленко В. С. Металлографические реактивы: справочник. — М.: Металлургия, 1981. — 120 с.Kovalenko V. S. Metallographic reagents: guide. — Moscow: Metallurgiya, 1981. — 120 p. [in Russian].Беккерт М., Клемм Х. Способы металлографического травления: справочник. — М.: Металлургия, 1988. — 400 с.Beckert M., Klemm H. Methods of metallographic etching. — Moscow: Metallurgiya, 1988. — 400 p. [in Russian].Панченко Е. В. Лаборатория металлографии. — М.: Металлургия, 1965. — 441 с.Panchenko E. V. Metallography Laboratory. — Moscow: Metallurgiya, 1965. — 441 p. [in Russian].Фетисов Г. П., Карпман М. Г., и др. Материаловедение и технология металлов. — М.: Высшая школа, 2002. — 638 с.Fetisov G. P., Karpman M. G., et al. Materials science and technology of metals. — Moscow: Vysshaya shkola, 2002. — 638 p. [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.