Оценка твердорастворного упрочнения аустенитных сплавов при легировании азотом

Металлургия и материаловедение

2022. Т. 29. № 1. С. 245-252.

DOI: 10.34759/vst-2022-1-245-252

Авторы

Петрова Л. Г.*, Белашова И. С.**

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет, МАДИ, Ленинградский проспект, 64, Москва, 125319, Россия

*e-mail: petrova_madi@mail.ru
**e-mail: irina455@inbox.ru.

Аннотация

Статья посвящена вопросам структурной теории прочности, в частности расчету влияния легирующих элементов в аустенитных сталях и сплавах на уровень твердорастворного упрочнения, которое является одним из основных механизмов упрочнения наряду с дислокационным упрочнением, зернограничным, субзеренным и дисперсионным. Прогнозирование уровня упрочнения в зависимости от основных упрочняющих факторов на основе расчетных моделей позволяет связать структуру материала с пределом текучести и вязкости разрушения как основными показателями конструкционной прочности изделия, а также максимально реализовывать основные механизмы упрочнения для разработки новых эффективных технологий создания материалов с заданными свойствами.

Ключевые слова:

дислокации, упрочнение, твердый раствор, коэффициент активности азота, легирование, предел текучести

Библиографический список

  1. Приходько В.М., Петрова Л.Г., Чудина О.В. Металлофизические основы разработки упрочняющих технологий. – М.: Машиностроение, 2003. – 384 с.

  2. Фрост Х. Дж, Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации для чистого железа, аустенитных коррозионно-стойких сталей и низколегированной углеродистой стали // Джаффи Р., Вилкокса Б.А. (ред) Проблемы разработки конструкционных сплавов: Сб. докладов X Коллоквиума по материаловедению ин-та Баттела (15-19 сентября 1975; Сиэтл, штат Вашингтон, и Харрисон-Хот-Спрингс, Британская Колумбия). / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1980. С. 336.

  3. Криштал М.А. Влияние дефектов кристаллической решетки и диффузии на особенности процессов, развивающихся при работе металлов и сплавов в области высоких температур // Структура и свойства жаропрочных металлических материалов: Сборник докладов 26 сессии по проблеме жаропрочности (01-30 апреля 1973; Москва). М.: Наука, 1973. С. 186-196.

  4. Kanninen M.F. (ed) Inelastic Behavior of Solids. – New York: McGraw-Hill, 1970. – 743 p.

  5. Levy N., Marcal P.V., Ostergren W.J., Rice J.R. Small scale yielding near a crack in plane strain: a finite element analysis // International Journal of Fracture Mechanics. 1971. Vol. 7, pp. 143-156. DOI: 10.1007/BF00183802

  6. Petrova L.G., Demin P.E., Aleksandrov V.A. Forming of chromium-nickel surface alloyed layer in steels by methods of thermo-chemical treatment // Thermal Processing in Motion 2018, including the 4th International Conference on Heat Treatment and Surface Engineering in Automotive Applications (05-07 June 2018; Spartanburg, South Carolina, USA), pp. 179-184.

  7. Bottoli F., Jellesen M.S., Christiansen T.L. et al. High temperature solution-nitriding and low-temperature nitriding of AISI 316: Effect on pitting potential and crevice corrosion performance // Applied Surface Science. 2018. Vol. 431, pp. 24-31. DOI: 10.1016/j.apsusc.2017.06.094

  8. Петрова Л.Г. Упрочнение аустенитных сталей и сплавов за счет формирования твердого раствора при азотировании // Упрочняющие технологии и покрытия. 2007. № 4. С. 9-17.

  9. Belashova I.S., Bibikov P.S., Petrova L.G., Sergeeva A.S. New nitriding process of high-alloyed maraging steel for cryogenic operation // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1064: 012004. DOI: 10.1088/1757-899X/1064/1/012004

  10. Петрова Л.Г., Демин П.Е., Сергеева А.С., Малахов А.Ю. Поверхностное легирование углеродистых сталей хромом, никелем и азотом методом химико-термической обработки // СТИН. 2021. № 3. С. 20-24.

  11. Рамазанов К.Н., Ишмухаметов Д.З., Садкова Н.С. Ионное азотирование в неоднородной плазме тлеющего разряда // Вестник УГАТУ. 2011. Т. 15. № 3(43). С. 67-71.

  12. Белашова И.С., Бибиков П.С., Прокофьев М.В. Особенности технологии азотирования высоколегированных коррозионно-стойких сталей авиационного назначения // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 206-215. DOI: 10.34759/vst-2021-2-206-215

  13. Сычев В.В. Дифференциальные уравнения термодинамики. – М.: МЭИ, 2010. – 250 с.

  14. Костина М.В., Банных О.А., Блинов В.М., Дымов А.В., Березовская В.В. Влияние химического состава и термической обработки на коррозионные свойства высокоазотистых сплавов на основе железа, содержащих 15–24 % Cr // Металлы. 2001. № 3. С. 26–34.

  15. Belashova I.S., Bibikov P.S., Orekhov A.A., Starovoitov E.I. Controlled thermogasocyclic nitriding processes // INCAS BULLETIN. 2021. Vol. 13, Special Issue, pp. 13–20. DOI: 10.13111/2066-8201.2021.13.S.2

  16. Петрова Л.Г., Сергеева А.С. Контроль фазового состава аустенитных сталей при поверхностном упрочнении методом высокотемпературного азотирования // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2020. № 6(108). С. 3-11. DOI: 10.30987/2223-4608-2020-6-3-11

  17. Бобылёв А.А., Белашова И.С., Кузьмин С.Д. Контактная задача о вдавливании в функционально-градиентное покрытие выпуклого штампа заданным усилием // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 3. С. 151-160.

  18. Штремель М.А. Разрушение: Монография в 2 кн. – Кн. 1. Разрушение материала. – М.: Изд-во МИСиС, 2014. – 670 с.

  19. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Булгач А.А. Влияние легирующих элементов на термодинамическую активность и растворимость азота в фазах азотированного слоя // Металловедение и термическая обработка металлов. 1982. № 4. С. 15-18.

  20. Штремель М.А. Разрушение: Монография в 2 кн. – Кн. 2. Разрушение структур. – М.: Изд-во МИСиС, 2015. – 976 c.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024