Параметры микропластической деформации высокопрочной нержавеющей стали, их связь с механическими свойствами
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2026-2-39-46Ключевые слова:
высокопрочная нержавеющая сталь, предел упругости, предел текучести, термообработка, параметры микропластической деформацииАннотация
Определение механических свойств материала всегда является важным и обязательным моментом оценки работоспособности конструкции. Существующие методы и стандарты требуют соблюдения ряда норм и условий при подготовке, изготовлении и испытании образцов, что делает определение механических характеристик операцией трудоемкой. Кроме того, используемые ГОСТы, ОСТы и методики предопределяют использование металлоемких образцов, отбор которых сопровождается нарушением сплошности изделия, а в случае наличия технологического припуска механические характеристики оцениваются с определенной степенью достоверности. Благодаря развитию теории дефектов кристаллической решетки к настоящему времени картина пластической деформации и разрушения описывается физически обоснованным анализом механизма протекающих в материале процессов. Для оценки и прогнозирования разработан и успешно применяется надежный способ (метод) определения механических свойств по параметрам микропластической деформации (МПД) на миниатюрных образцах при сжатии. Метод основан на релаксации напряжений в локальных объемах деформированного материала образца исследуемой стали. Основным преимуществом метода является определенный физический смысл параметров, проявление которых обусловлено сменой механизма МПД материала при малых нагрузках. С целью внедрения в практику эксперимента вышеназванного способа было проведено сравнение механических свойств с параметрами микропластичности на примере промышленной высокопрочной стали после упрочняющей термообработки. Получены параметры микропластической деформации для стали марки 08Х15Н5Д2Т и их изменение в зависимости от температуры старения Tc. Параметры и s″, интерпретируемые как пределы упругости и текучести соответственно, увеличиваются в интервале температур выделения дисперсной упрочняющей эпсилон-фазы (e) при старении. При сравнении полученных параметров с существующими стандартными характеристиками исследуемой стали установлено, что между параметром МПД и величиной предела текучести s0,2 существует корреляция: построенные зависимости s″ = f(Tc) повторяют характер изменения кривой предела текучести s0,2 = f(Tc) независимо от исходного состояния стали.Библиографические ссылки
Крюков Л. Т., Ершова М. И. Контроль механических свойств материалов реакторного оборудования по параметрам микропластической деформации // Энергетические системы и комплексы : Труды ГНГТУ имени Р. Е. Алексеева Нижегородского государственного технического университета. 2019. № 3. С. 67-72.
Ершова М. И., Крюков Л. Т. Использование параметров микропластической деформации для оценки охрупчивания материалов реакторного оборудования // Энергетические системы и комплексы : Труды ГНГТУ имени Р. Е. Алексеева Нижегородского государственного технического университета. 2020. № 2. С. 77-84.
Бердник О. Б., Царева И. Н., Чегуров М. К. Живучесть материала лопаток турбин при длительных сроках эксплуатации // Вопросы металловедения. 2019. № 1 (97). С. 28-35. DOI: 10.22349/1994-6716-2019-97-1-28-35
Gerhard Wilde and Sergiy Divinski (2019) Grain Boundaries and Diffusion Phenomena in Severely Deformed Materials: Materials Transactions, vol. 60, no. 7, pp. 1302-1315 [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.2320/matertrans. MF201934
Shanchao Zuo, Danchen Wang, Changqi Yang, Peipei Hu, Ran Bi, Bing Du, Decheng Wang (2023) Stress relaxation behavior of low carbon steel at different temperatures. IOP Publishing Ltd: Materials Research Express, vol. 10, no. 10, Res. Express 10105801, DOI: 10.1088/2053-1591/ad019a
Parasiz S.A., Kutucu Y.K., Karadag O. (2021) On the utilization of Sachs model in modeling deformation of surface grains for micro/meso scale deformation processes. J. Manuf. Process., vol. 68-А, pp. 1086-1099 [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.06.033
О влиянии микроструктурных неоднородностей на прочностные свойства никелевого сплава Х65КМВЮБ / О. Б. Бердник, И. Н. Царева, Л. А. Кривина, Ю. П. Тарасенко // Проблемы прочности и пластичности. 2022. Т. 84, № 4. С. 559-569. DOI: 10.32326/1814-9146-2022-84-4-559-5699
Кириков С. В., Перевезенцев В. Н. О расчете внутренних напряжений от мезодефектов, накапливающихся на границах при пластической деформации твердых тел // Проблемы прочности и пластичности. 2019. Т. 81, № 2. С. 212-221. DOI: 10.32326/1814-9146-2019-81-2-212-221
Кириков С. В., Пупынин А. С., Свырина Ю. В. Анализ локальных полей упругих напряжений, генерирующих ротационно-сдвиговые мезодефекты вблизи стыков зерен // Проблемы прочности и пластичности. 2021. Т. 83, № 2. С. 235-244. DOI: 10.32326/1814-9146-2021-83-2-235-244
Пупынин А. С., Кириков С. В., Перевезенцев В. Н. Диффузионное зарождение пор в стыках зерен субкристаллических материалов // Проблемы прочности и пластичности. 2021. Т. 83, № 3. С. 276-284. DOI: 10.32326/1814-9146-2021-83-3-276-28426
Влияние пластической деформации на анизотропию упругих свойств и скорости ультразвуковых волн в низкоуглеродистой стали / А. В. Гончар, К. В. Курашкин, О. А. Сергеева, А. А. Соловьёв // Проблемы прочности и пластичности. 2022. Т. 84, № 2. С. 259-271. DOI: 10.32326/1814-9146-2022-84-2-259-271
Betekhtin V.I., Kadomtsev A.G., Narycova M.V. (2020) Evolution of a defect structure during creep tests of ultrafine-grained metals and alloys produced dy severe plastic dtformation. Phus. SolidState, vol. 62, iss. 2, pp. 318-324. DOI: 0.1134/S1063783420020067
Павлов B.A. Влияние малых примесей на механизм пластической деформации и разрушение // Вопросы физики прочности. Труды ИФМ АН СССР (Уральский филиал). 1960. Вып. 23. 187 с.
Sukhikh A.A., Makhneva T.M., Dement’ev V.B. (2019) Аustenitein Nanosteuchured Maraging Stell. Inorganic Materials: Applied Research (Germany), vol. 10, no. 4, pp. 966-973 [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1134/S2075113319040415
Makhneva T.M., Dementiev V.B., Makarov S.S. (2020) About Impact Strength and Thermal Properties of Steel Melts. Solid State Phenomena, vol. 299 SSP, pp. 430-435 [Электронный ресурс]. URL: 10.4028/www.scientific.net/ssp.299.430
Makhneva T.M., Dementyev V.B. (2022) On the Chemical Heterogeneity of Austenite in Maraging Steel. Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment Materials Research Proceedings, no. 2, pp. 224-228 (Materials Research Forum LLC) [Электронный ресурс]. URL: https: //doi.oР.Е.Е.rg/10.21741/9781644901755-40
Пачурин Г. В. Повышение эксплуатационной стойкости нержавеющих сталей путем технологического упрочнения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 2 (часть 2). С. 28-33.
Крюков Л. Т., Пачурин Г. В. Использование характеристик микропластической деформации для определения момента хрупкого разрушения трубных сталей // Фундаментальные исследования. 2015. № 5 (2) [Электронный ресурс]. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38212
Шетулов Д. И., Мыльников В. В., Романов А. Д. Исследование параметров микроскопической деформации стали деформируемой сжатием ступенчато возрастающей нагрузкой // Успехи современного естествознания. 2015. № 1 (3). С. 486-488.
Шетулов Д. И., Крюков Л. Т., Мясников А. М. Прогнозирование параметров кривой усталости высокопрочных сталей по показателям статической и микропластической деформации образцов // Вестник Национального исследовательского ядерного университета МИФИ. Техническая физика. 2015. Т. 4, № 5. С. 381-388.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Вячеслав Борисович Дементьев, Татьяна Михайловна Махнева, Александр Викторович Чуркин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
