Obrabotka Metallov. 2016 no. 3(72)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (72) 2016 52 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 620.18 ФОРМИРОВАНИЕ НЕОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ СПЕКАНИЕМ ЧАСТИЦ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ* А.А. НИКУЛИНА, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 1 июля 2016 Рецензирование 18 июля 2016 Принята к печати 15 августа 2016 Никулина А.А. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: a.nikulina@corp.nstu.ru С использованием метода искрового плазменного спекания сформированы гетерофазные железоуглеро- дистые сплавы на основе частиц разнородных сталей У8 и 12Х18Н10Т соответственно в перлитном и аусте- нитном состоянии. Результаты структурных исследований, выполненных с использованием методов световой и растровой электронной микроскопии, показали, что основными структурными составляющими в полу- ченных композициях являются аустенит, перлит, феррит, мартенсит и карбид хрома. В зонах взаимодей- ствия исходных частиц формируются области переходного химического состава, приобретающие после охлаждения аустенитно-мартенситную структуру. Микротвердость данных областей находится на уровне 6000…9000 МПа. Ключевые слова : искровое плазменное спекание, структура, перлит, мартенсит, аустенит, разнородные стали, структурные исследования. DOI: 10.17212/1994-6309-2016-3-52-61 _______________ * Работа выполнена в рамках программы стратегического развития НГТУ (проект С-14). Введение Железоуглеродистые сплавы являются важ- нейшими материалами в современном маши- ностроении. Чаще всего они характеризуются гетерофазным строением [1]. Анализ литерату- ры показывает, что исследователи в настоящее время активно занимаются изучением структу- ры и свойств двухфазных [2–7] и многофазных [8–13] сталей. Для первой группы основными структурными составляющими являются либо обе фазы железа (  и  ), либо матрицей является одна из фаз железа, а в ней присутствует мета- стабильная фаза (  ’- или  -мартенсит) [14, 15]. Многофазные стали характеризуются наличием аустенита, феррита (или перлита) и мартенсита (или бейнита). Особенность гетерофазных ста- лей заключается в том, что резко отличающиеся по свойствам фазы, входящие в их состав, обе- спечивают в некоторых случаях уникальный комплекс механических свойств [16–19]. Основные методы получения гетерофазных сталей основаны на пластической деформации и/или термической обработке [8–19]. Однако ин- тересные результаты отмечаются и при примене- нии методов спекания порошков [20–24], среди которых можно выделить искровое плазменное спекание. Данный метод отличается кратковре- менностью воздействия на материал, что от- крывает большие возможности в формировании конечной структуры спекаемого материала. Суть метода заключается в пропускании импульсов