Определение процентного соотношения парамагнитная — ферромагнитная фаза магнитометрическим методом

Измерение магнитных характеристик металлических объектов позволяет исследовать весь объем материала одновременно, тогда как общеупотребительные металлографический и рентгенографический (фазовый) методы дают информацию лишь о тонком слое металла около анализируемой поверхности. В работе представлены результаты определения процентного соотношения парамагнитная — ферромагнитная фаза в металлических материалах магнитометрическим методом, приведено уравнение, связывающее параметры образца и показатель его магнитной проницаемости. С помощью регистрации частоты колебаний электрического контура, построенного на цепочке конденсатор — катушка индуктивности (измерительная катушка), в которую помещался образец, определяли относительное изменение магнитной проницаемости, характеризующей фазовые соотношения. Двухфазную структуру (феррит + аустенит) моделировали помещением в измерительную катушку ферро- и неферромагнитных образцов (Fe + Cu или Fe + Х19Н10Т) в разных пропорциях. Исследовали относительную магнитную проницаемость образцов стали 160Х12МФ, закаленных от 1030 – 1250 °C. Установлено, что для получения твердости на уровне 62 HRC температура закалки не должна превышать 1120 °C. Полученные результаты могут быть использованы при поиске оптимальных режимов термической обработки в первую очередь быстрорежущих сталей с высокой устойчивостью аустенита.

1. Металловедение и термическая обработка стали. Т. 1. Методы испытаний и исследований / Под ред. Бернштейна М. Л., Рахштадта А. Г. — М.: Металлургия, 1985. — 352 с.

2. Бабич Н. Г., Захаренко Н. И. Магнитометрические исследования твёрдых растворов на основе хрома в тройной системе Cr – Co – Mn / Физика металлов и металловедение. 2003. Т. 96. № 5. С. 28 – 31.

3. Уваров А. И., Сандовский Н. Ф., Вильданова Н. Ф., Ануфриева Е. И. Влияние структуры стареющих инваров с метастабильным аустенитом на частотную зависимость магнитной проницаемости / Металлы. 2008. № 4. С. 92 – 99.

4. Корнилова А. В., Селищев А. И., Идармачёв И. М. Применение магнитных видов неразрушающего контроля для изделий из инструментальных штамповых сталей / Металловедение и термическая обработка металлов. 2015. № 10(724). С. 56 – 62.

5. Кузько Е. И., Беломытцев М. Ю., Белов В. А. Исследование фазовых превращений в высокохромистых ферритно-мартенситных сталях магнитометрическим методом / Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 4. С. 57 – 63.

6. Беломытцев М. Ю., Кузько Е. И., Прокофьев П. А. Использование магнитометрического метода для исследования ферритно-мартенситных сталей / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 11. С. 41 – 46.

7. Беломытцев М. Ю., Кузько Е. И., Прокофьев П. А., Суляев Т. Д. Определение критических температур и структурного состояния 13 %-х хромистых сталей магнитометрическим методом / Известия вузов. Черная металлургия. 2017. Т. 60. № 9. С. 732 – 738.

8. Wei Gong, Zhouhua Jiang, Lixiang Zhang, Changyong Chen, Yanwu Dong. Influence of Mg addition on inclusions and mechanical properties of Cr12Mo1V1 steel under high pressure / Materials Science and Engineering A. 2020. Vol. 791. N 139410. P. 1 – 11. DOI: 10.1016/j.msea.2020.139410

9. Швейкин В. П., Кузнецов В. П., Каманцев И. С. и др. Влияние термической обработки на структуру и механические свойства инструментальной стали 1,6 % C – 12 % Cr – 0,8 % Mo – 0,9 % V / Металловедение и термическая обработка металлов. 2022. № 8(806). С. 21 – 26. DOI: 10.30906/mitom.2022.8.21-26

10. Мордасов Д. М., Зотов С. В. Термоциклическая обработка штампов для работы в условиях для горячего деформирования из стали Х12МФ / Вестник ТГТУ. 2016. Т. 22. ¹ 3. С. 481 – 490.

11. Pirtovšeka T., Kuglera G., Godecb M., Terčelja M. Microstructural characterization during the hot deformation of 1.17 C – 11.3 Cr – 1.48 V – 2.24 W – 1. 35 Mo ledeburitic tool steel / Materials characterization. 2011. N 62. P. 189 – 197. DOI: 10.1016/j.matchar.2010.11.016

12. Di H., Zhang X., Wang G., Liu X. Spheroidizing kinetics of eutectic carbide in the twin roll-casting of M2 high speed steel / J. Mater. Process. Technol. 2005. Vol. 166. P. 359 – 363. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2004.07.085

13. Kugler G., Knap M., Palkowski H., Turk R. Estimation of activation energy for calculating the hot workability properties of metals / Metallurgiya. 2004. Vol. 43. N 4. P. 267 – 272.

14. Imbert C. A. C., McQueen H. J. Dynamic recrystallisation of A2 and M2 tool steels / Materials Science and Engineering, A. 2001. Vol. 313. P. 104 – 116.

15. Rodenburg C., Krzyzanowski M., Beynon J., Rainforth W. Hot workability of spray-formed AISI M3-2 high-speed steel / Materials Science and Engineering, A. 2004. Vol. 386. P. 420 – 427. DOI: 10.1016/j.msea.2004.07.056

16. Hetzner D. W. Refining carbide size distributions in M1 high speed steel by processing and alloying / Materials characterization. 2001. N 46. P. 175 – 182.

17. Ghomashchi M. R. Quantitative microstructural analysis of M2 grade high speed steel during high temperature treatment / Acta Materialia. 1998. Vol. 46. N 14. P. 5207 – 5220.