Влияние пластического деформирования и последующей термообработки на акустические и электромагнитные свойства стали 12Х18Н10Т
https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-23-28
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния пластического деформирования и последующей термической обработки на акустические и электромагнитные свойства стали 12Х18Н10Т. Широко используемая в промышленности криогенная коррозионно-стойкая сталь аустенитного класса 12Х18Н10Т интересна тем, что при пластическом деформировании в ней образуется мартенситная фаза, которая существенным образом меняет электромагнитные, упругие и прочностные свойства материала. Формирование новой фазы в совокупности с процессом пластического деформирования влияет на кристаллографическую текстуру става, что отражается на поведении такого параметра, как акустическая анизотропия. Изменение магнитных свойств при появлении ферромагнитной фазы мартенсита в матрице парамагнитного аустенита фиксировали с помощью вихретокового ферритометра. Установили, что на начальной стадии пластического деформирования (одноосного растяжения) значение параметра акустической анизотропии уменьшается. Возможно, это связано с тем, что на изменение текстуры в большей степени влияет процесс деформирования аустенита, чем образование α'-мартенсита. При дальнейшем деформировании материала образование новой фазы протекает более интенсивно и ее влияние на кристаллографическую текстуру начинает преобладать, что сказывается на увеличении параметра акустической анизотропии. Также выявили, что отжиг предварительно деформированной нержавеющей стали 12Х18Н10Т при температурах 350, 600, 700 и 1050 °С уменьшает параметр акустической анизотропии и содержание магнитной фазы. При температуре 600 °С акустическая анизотропия материала падает до нуля, а при 1050 °С происходит полный распад мартенситной фазы и текстура определяется только фазой аустенита.
Ключевые слова
Об авторах
А. В. ГончарРоссия
Александр Викторович Гончар
Нижний Новгород
А. А. Клюшников
Россия
Вячеслав Александрович Клюшников
Нижний Новгород
В. В. Мишакин
Россия
Василий Васильевич Мишакин
Нижний Новгород
Список литературы
1. Гольдштейн М. И., Грачев С. В., Векелер Ю. Г. Специальные стали, — М.: МИСИС, 1999. — 408 с.
2. Singh J. Influence of deformation on the transformation of austenitic stainless steels / Journal of Materials Science. 1985. Vol. 20. E 3157 - 3166.
3. Powell G. W., Marshall E. R., Backofen W. A. Strain Hardening of Austenitic Stainless Steel / Trans, of the ASM. 1958. Vol. 50. E 478 - 497.
4. Heeker S. S., Stout M. G., Staudhammer К. P., et al. Effects of strain state and strain rate on deformation induced transformation in 304 stainless steel: part I. Magnetic measurements and mechanical behavior f Metall. Trans. A. 1982. Vol. 13. E 619 - 626.
5. Padilha A. F., Rios P. R. Decomposition of austenite in stainless steel / ISIJ International. 2002. Vol. 42. E 325 - 337.
6. Huang G., Matlock D,, Krauss G. Martensite formation, strain rate sensitivity and deformation behavior of Type 304 Austenitic Steel Sheet / Metall. Trans. A. 1989. Vol. 20A. E 1239 -1246.
7. Talonen J,, Nenonen E, Pape G., et al. Effect of strain rate on the strain-induced у —> a' martensite transformation and mechanical properties of austenitic stainless steels / Metall. Mater. Trans. A. 2005. Vol. 36A. E 421 - 432.
8. Lichtenfeld J. A., Mataya M. C., Van Tyne C. J. Effect of Strain Rate on Stress-Strain Behavior of Alloy 309 and 304L Austenitic Stainless Steel / Metall. Mater. Trans. A. 2006. Vol. 37. E 147 - 161.
9. Angel T. Formation of Martensite in Austenitic Stainless Steels / JJSI. 1954. Vol. 177. E 165 - 174.
10. Byun T., Hashimoto N., Farrell K. Temperature dependence of strain hardening and plastic instability behaviors in austenitic stainless steels / Acta Mater. 2004. Vol. 52. E 3889 - 3899.
11. Talonen J., Hannien H. Damping properties of austenitic stainless steels containing strain-induced martensite / Metall. Mater. Trans. A. 2004. Vol. 35. E 2401 - 2406.
12. Choi J.-Y., Jin W. Strain induced martensite formation and its effect on strain hardening behavior in the cold drawn 304 austenitic stainless steels / Scripta Mater. 1997. Vol. 36. E 99 - 104.
13. Lecroisey F., Pineau A. Martensitic transformations induced by plastic deformation in the Fe - Ni - Cr - C system / Metall Trans. 1972. Vol. 3. E 387 - 396.
14. Olson G., Cohen M. Kinetics of strain-induced martensitic nucleation / Metall. Trans. A. 1975. Vol. 6A. E 791 - 795.
15. Barbier D., Gey N., Allain S., et al. Analysis of the tensile behavior of a TWIF steel based on the texture and microstructure evolutions / Mater. Sci. Eng. A. 2009. Vol. 500. E 196 - 206.
16. Petit B,, Gey N., Cherkaoui M., et al, Deformation behavior and microstrueture/texture evolution of an annealed 304 AISI stainless steel sheet. Experimental and micromechanical modeling / International Journal of Plasticity. 2007. Vol. 23(2). E 323 - 341.
17. Mishakin V V, Klyushnikov V. A., Gonchar A. V Relation between the deformation energy and the Poisson ratio during cyclic loading of austenitic steel / Technical Physics. 2015. Vol. 60. P 665 - 668.
18. Горкунов Э. С., Задворкин С. M., Митропольская С. Ю. и др. Изменение магнитных свойств метастабильной аустенитной стали при упругопластическом деформировании / МиТОМ. 2009. № 9. С. 15 - 21.
19. Ригмант М. Б., Гладковекий С. В., Горкунов Э. С. и др. О возможности магнитного неразрушающего контроля упругопластических деформаций в сталях с метастабильным аустенитом / Контроль. Диагностика. 2000. № 9. С. 62 - 63.
20. Ригмант М. Б., Ничипурук А. П., Худяков Б. А. и др. Приборы для магнитного фазового анализа изделий из аустенитных коррозионно-стойких сталей / Дефектоскопия. 2005. №11. С. 3-14.
21. Корх М. К., Ригмант М. Б., Давыдов Д. И. и др. Определение фазового состава трехфазных хромоникелевых сталей по магнитным свойствам / Дефектоскопия. 2015. № 12. С. 20-31.
22. Gonchar А. V, Mishakin V V, Klyushnikov V A., et al. Variation of Elastic Characteristics of Metastable Austenite Steel under Cycling Straining / Technical Physics. 2017. Vol. 62. N4. E 537-541.
23. Sayers С. M. Ultrasonic velocities in anisotropic polycrystalline aggregates / Appl. Phys. 1982. Vol. 15. E 2157 - 2167.
24. Mishakin V V, Klyushnikov V. A., Kassina N. V. Research on the fracture process of steels by the acoustic method and the pitch net method / Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 2009. Vol. 38. E 443 - 447.
25. Мишакин В. В., Гончар А. В., Курашкин К. В. и др. Исследование разрушения при статическом нагружении сварных соединений акустическим методом / Тяжелое машиностроение. 2009. № 7. С. 27 - 30.
26. Allen D., Sayers С. The Measurement of Residual Stress in Textured Steel Using an Ultrasonic Velocity Combinations Technique / Ultrasonics. 1984. Vol. 22. E 179 - 188.
27. Пазылов Ш. T., Оморов H. А., Рудаев Я. И. О деформационной анизотропии алюминиевых сплавов / Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 3-1. С. 974 - 975.
Рецензия
Для цитирования:
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;85(2):23-28. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-23-28
For citation:
Gonchar A.V., Klyushniko V.A., Mishakin V.V. The effect of plastic deformation and subsequent heat treatment on the acoustic and magnetic properties of 12Khl8N10T steel. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2019;85(2):23-28. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-2-23-28