Preview

Industrial laboratory. Diagnostics of materials

Advanced search

Deter mination of Hardness and Other Mechanical Properties of Thin-sheet Trip Steels by Indentation

Abstract

The chemical composition, microstructure and mechanical properties of thin-sheet (250 - 260 pm) TRIP steel VNS9-Sh obtained by cold rolling of a hot-rolled sheet with intermediate thermal treatment are studied. It is determined that the metal microstructure consists of strain-induced martensite and metastable austenite in work hardened condition. The value of optimum indentation load equal to 1 kgf (9.81 N) for the Vickers hardness test is determined proceeding from the average grain size (35 pm) and strip thickness. The indent covers several grains on the steel surface under this load and the ratio of the steel strip thickness to the indent depth is at least 20 thus excluding the impact of the substrate (specimen stage or other equipment) on the hardness value. To determine other mechanical properties an instrumented indentation by a ball diamond indenter with a radius of 0.2 mm is used. A technique for determination of the Young’s modulus, yield stress, and ultimate stress is proposed. The discrepancy between the values of the aforementioned mechanical characteristics determined by instrumented indentation and those determined in tensile tests range within ±7%.

About the Authors

V. M. Matyunin
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Russian Federation


V. F. Terentyev
ИМЕТ им. А. А. Байкова РАН
Russian Federation


A. Yu. Marchenkov
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Russian Federation


A. K. Slizov
ОАО «Камов»
Russian Federation


References

1. Филиппов М. А., Литвинов В. С., Немировский Ю. Р. Стали с метастабильным аустенитом. - М.: Металлургия, 1988. - 256 с.

2. Георгиева И. Я. Трип-стали - новый класс высокопрочных сталей с повышенной пластичностью / Металловедение и термическая обработка металлов. 1976. № 3. С. 18 - 26.

3. Вознесенская Н. М., Елисеев Э. А., Капитаненко Д. В. и др. Оптимизация технологических режимов получения тонких листов и ленты из коррозионно-стойкой стали ВНС9-Ш / Металлы. 2014. № 1. С. 46-51.

4. Терентьев В. Ф., Кораблева С. А. Усталость металлов. - М.: Наука, 2015. - 485 с.

5. Терентьев В. Ф., Слизов А. К., Просвирнин Д. В. и др. Исследование усталостных свойств материала торсионов несущих винтов вертолетов до и после эксплуатации / Деформация и разрушение материалов. 2013. № 5. С. 18 - 24.

6. Терентьев В. Ф., Слизов А. К., Просвирнин Д. В., Сиротинкин В. П., Ашмарин А. А., Елисеев Э. А., Рыбальченко О. В. Влияние фазового состава поверхностного слоя на механические свойства тонколистовой трип-стали 23Х15Н5АМ3-Ш / Деформация и разрушение материалов. 2015. № 7. С. 30 - 33.

7. Matyunin V. M., Dragunov V. K., Marchenkov A. Yu. A size effect in the indentation of materials at the micro- and nano scale strained volumes / “Piezoelectrics and Nanomaterials: Fundamentals, Developments and Applications” / Ed. by I. A. Parinov. - NY: Nova publishers, 2015. -288 p.

8. Chaudhri M. M. Subsurface strain distribution around Vickers hardness indentations in annealed polycrystalline copper / Scripta Materialia. 1998. Vol. 46. Issue 9. P. 3047 - 3056.

9. Марковец М. П. Определение механических свойств металлов по твердости. - М.: Машиностроение, 1979. - 191 с.

10. Chaudhri M. M. Subsurface plastic strain distribution around spherical indentations in metals / Philosophical Magazine A: Physics of Condensed Matter, Structure, Defects and Mechanical Properties. 1996. Vol. 74. Issue 5. P. 1213- 1224.

11. Матюнин В. М. Индентирование в диагностике механических свойств материалов. - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. - 288 с.

12. Матлин М. М. Методика оперативного контроля модуля нормальной упругости / Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Физико-механические свойства материалов и их экспрессная оценка неразрушающим методом и портативными средствами». - Волгоград: ВГТУ, 1995. С. 27 - 29.

13. Oliver W. C., Pharr G. M. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology / Materials Res. Soc. 2004. Vol. 19. N 1. P. 3-20.


Review

For citations:


Matyunin V.M., Terentyev V.F., Marchenkov A.Yu., Slizov A.K. Deter mination of Hardness and Other Mechanical Properties of Thin-sheet Trip Steels by Indentation. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2017;83(7):49-53. (In Russ.)

Views: 558


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)