BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//CERN//INDICO//EN BEGIN:VEVENT SUMMARY:ИССЛЕДОВАНИЕ МАРТЕНСИТНОГО ПРЕВРАЩ ЕНИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННОМ УПРОЧНЕНИИ АУСТ ЕНИТНОЙ СТАЛИ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ КОНТА КТНОЙ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ DTSTART;VALUE=DATE-TIME:20201119T120000Z DTEND;VALUE=DATE-TIME:20201119T121500Z DTSTAMP;VALUE=DATE-TIME:20260614T102031Z UID:indico-contribution-70@indico.nevod.mephi.ru DESCRIPTION:Speakers: Ilia Konstantinov (NRNU MEPHI)\nУДК 621.039.53: 6 20.179.118 (075)\n\nИССЛЕДОВАНИЕ МАРТЕНСИТНОГО П РЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИОННОМ УПРОЧНЕН ИИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕ Й КОНТАКТНОЙ ПОТЕНЦИОМЕТРИИ\n\nБаранов М. И\, Гаптрахманов Р.Р.\, Константинов И.П.\, Сурин В.И.\n\nПри испытаниях на растяжение аустенитной стали in situ исследован проце сс образования мартенситной фазы методо м сканирующей контактной потенциометри и (СКП). Образец из стали ЭИ847 был испытан на растяжение при комнатной температуре в широком интервале нагрузок (50-650 МПа) в течение нескольких недель с интервалами от одного до пяти дней\, в течение которы х образец находился в ненагруженном сос тоянии. Обнаружены три стадии формирова ния мартенситной фазы. Построены и проан ализированы потенциограммы в интервале напряжений от 150 до 650 МПа.\n\nВпервые проц есс образования мартенситной фазы в аус тенитной стали 12Х18Н10Т был исследован ме тодом СКП и дифракции тепловых нейтроно в в работах [1\,2].\nМетодика проведения экс перимента на растяжение стали ЭИ847\, аппа ратура исследования и методы обработки результатов подробно описаны в работах [ 3-6].\nВ докладе представлены результаты и сследования стадий формирования мартен ситной фазы в аустенитной стали ЭИ847 на у ровне фиксации S=2\,523.\nПервая стадия соот ветствует интервалу напряжений 150-375 МПа (рисунок 1). Данной стадии предшествовала процедура начального упрочнения\, котор ая была связана с нагружением образца по прямоугольному профилю и полной разгру зкой перед выходом на более высокий уров ень нагрузки. Кроме этого интервалу нагр узок 150-375 МПа предшествовали два периода старения в течение одной недели каждый\, после цикла испытаний при нагрузках 12-40 МПа и 46-150 МПа соответственно.\nПервые при знаки мартенсита деформации появляются уже при напряжении 150 МПа на уровне фикса ции SLS=2\,456 и 2\,523. При этой нагрузке шестиу гольные концентрические рефлексы запол няют поле потенциограммы практически од нородно. Амплитуда регистрируемого сигн ала имеет достаточно высокое значение. П оскольку данная нагрузка соответствует упругой деформации\, скольжение дислока ций начинается в отдельных зернах по пер вичным системам скольжения\, которые пре дпочтительно ориентированы относительн о направления нагрузки. Таким образом\, у же на этой стадии запускается механизм д еформационного упрочнения\, приводящий к возникновению в отдельных зернах дост аточного по величине напряжения для нач ала образования мартенсита деформации. \ nПри напряжении 150 МПа на потенциограмме видны рефлексы в виде правильных шестиу гольников\, большая диагональ которых ор иентирована в направлении действующего напряжения (суперпозиция нормального и касательного напряжений). В центре шести угольников располагается область высок ой деформации (синий цвет)\, которую окру жает область с меньшим значением деформ ации (салатовый цвет). Процесс образован ия смешанной (негомогенной) деформации н осит эстафетный характер. В соседнюю обл асть деформационные сдвиги проникают че рез границу двух областей. На потенциогр аммах (рисунок 1) участки с образующимся мартенситом деформации окрашены в салат овый цвет.\nКогда шестиугольников на пот енциограмме становится много\, происход ит их объединение в полосы (начало уже пр и 170 МПа). При дальнейшем увеличении нагр узки продолжается рост числа шестиуголь ников\, а также их объединение в полосы (18 0 МПа).\nСформированная полосовая структу ра мартенсита особенно заметна при напр яжении 190 МПа. Полосы ориентированы под у глом 45 градусов относительно направлени я приложенной нагрузки. Механизм образо вания пластической деформации и мартенс итной фазы тесно взаимосвязаны\, что отм ечается в работе [7]. Мартенситное превра щение происходит под действием упругой деформации. Зародышами мартенсита служа т области дислокационных ядер\, в которы х значение механических напряжений близ ко к теоретическому пределу прочности. М артенситное превращение чувствительно к изменению внешнего напряжения: резкое изменение нагрузки в сторону повышения или ее уменьшения может остановить данн ый процесс\, привести к распаду образующ ейся структуры\, что и представлено на ри сунке 1 при напряжении 200 МПа. \nДругие ста дии формирования мартенсита деформации наблюдаются при более высокой нагрузке от 420 МПа до разрушения образца при напря жении 630 МПа.\n![Image](https://yadi.sk/i/ZqmkMPgfbQ83lQ)\nРис унок 1 – Потенциограммы\, полученные при растяжении стали ЭИ847 на уровне фиксации SLS=2\,523 в интервале напряжений 150-375 МПа\nН а языке Python была написана программа\, поз воляющая определить процентное соотнош ение различных фаз (цветов) на потенциог рамме (рисунок 2).\n![Image](https://yadi.sk/i/uBf2ymv-QaOeJg) \nРисунок 2 – Процентное содержание стру ктурных фаз в стали ЭИ847 при растяжении в зависимости от напряжения (А – аустенит ная и М – мартенситная фазы)\n\nИз рисунка 2 видно\, что изменение процентного соот ношения различных фаз носит некоторый п ериодический характер\, что может предст авлять научный интерес для дальнейшего исследования этого явления.\nДанная рабо та поддержана Российским фондом фундаме нтальных исследований и выделенным гран том по договору №19-08-00266/20 от 10.01.2019.\n\n\nСп исок литературы\n1. Абу Газал А.А.\, Сурин В .И.\, Бокучава Г.Д.\, Папушкин И.В. Исследов ание структурных превращений в сталях с помощью методов сканирующей контактной потенциометрии и дифракции тепловых ней тронов// VII Международная научная школа-к онференция (Современные проблемы физики и технологии). Тезисы докладов\, ч.2. – М.: НИЯУ МИФИ\, 2018. c.179-180.\n2. Abu Ghazal A.A.\, Bokuchava G.D.\ , Papushkin I.V.\, Surin V.I.\, Shef E.A. The application of scanning cont act potentiometry method and diffraction of thermal neutrons at physico-me chanical tests of materials// KnE Engineering\, XIII International Youth S cientific and Practical Conference "FUTURE OF ATOMIC ENERGY - AtomFuture 2 017" – Materials of innovative energy.– Dubai\, UAE\, 2018 («Knowlegd e E»)\, pp. 109-126 (https://knepublishing.com/index.php/KnE-Engineering /article/view/1611/3814).\n3. Сурин В.И.\, Польский В.И.\ , Осинцев А.В.\, Джумаев П.С. Применение ме тода сканирующей контактной потенциоме трии для регистрации образования зароды шевой трещины в сталях/ Дефектоскопия\, №1\, 2019\, с. 53-60.\n4. Абу Газал А.А.\, Джумаев П. С.\, Осинцев А.В.\, Польский В.И.\, Сурин В.И. Экспериментальное исследование процесс а разрушения стали ЭИ847 методами структу рного анализа// Письма о материалах\, 2019\, выпуск 1\, №9\, с. 33-38.\n5. Алвахеба А.И.\, Сури н В.И.\, Иванова Т.Е.\, Иванов О.В.\, Бекетов В.Г.\, Беленок С.К. Результаты обнаружения структурных неоднородностей в сварных соединениях электрофизическим методом в условиях воздействия внешних факторов / Информационные технологии в проектиро вании и производстве\, М.: ФГУП ВИМИ\, выпу ск № 1\, 2020. \n6. Alwaheba A.I.\, Surin V.I.\, Ivanova T.E.\, Ivanov O.V.\, Beketov V.G.\, Goshkoderov V.A. Detection of defects in welded joi nt by scanning contact potentiometry/ Nondestructive Testing and Evaluatio n\, 2020.\n7. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть II. М.: МИСИС\, 1997.\n\nhttps://indico.nevod.mephi.ru/ev ent/2/contributions/70/ LOCATION:Zoom Online URL:https://indico.nevod.mephi.ru/event/2/contributions/70/ END:VEVENT END:VCALENDAR