Аннотация
С использованием метода искрового плазменного спекания сформированы гетерофазные железоуглеродистые сплавы на основе частиц разнородных сталей У8 и 12Х18Н10Т, в перлитном и аустенитном состоянии, соответственно. Результаты структурных исследований, выполненных с использованием методов световой и растровой электронной микроскопии, показали, что основными структурными составляющими в полученных композициях являются аустенит, перлит, феррит, мартенсит и карбид хрома. В зонах взаимодействия 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
Список литературы
1. Гуляев А.П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 544 с.
2. Rosenberg G., Sinaiová I., Juhar Ľ. Effect of microstructure on mechanical properties of dual phase steels in the presence of stress concentrators // Materials Science & Engineering: A. – 2013. – Vol. 582. – P. 347–358. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2013.06.035.
3. Ultrahigh strength martensite–austenite dual-phase steels with ultrafine structure: the response to indentation experiments / R.D.K. Misra, P. Venkatsurya, K.M. Wu, L.P. Karjalainen // Materials Science & Engineering: A. – 2013. – Vol. 560. – P. 693–699. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2012.10.015.
4. Damage and fracture of dual-phase steels: influence of martensite volume fraction / Q. Lai, O. Bouaziz, M. Gouné, L. Brassart, M. Verdier, G. Parry, A. Perlade, Y. Bréchet, T. Pardoen // Materials Science & Engineering: A. – 2015. – Vol. 646. – P. 322–331. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2015.08.073.
5. Paul S.K., Stanford N., Hilditch T. Effect of martensite morphology on low cycle fatigue behaviour of dual phase steels: experimental and microstructural investigation // Materials Science & Engineering: A. – 2015. – Vol. 644. – P. 53–60. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2015.07.044.
6. Abid N.H., Abu Al-Rub R.K., Palazotto A.N. Computational modeling of the effect of equiaxed heterogeneous microstructures on strength and ductility of dual phase steels // Computational Materials Science. – 2015. – Vol. 103. – P. 20–37. – doi: 10.1016/j.commatsci.2015.02.051.
7. Deformation and fracture mechanisms in fine- and ultrafine-grained ferrite/martensite dual-phase steels and the effect of aging / M. Calcagnotto, Y. Adachi, D. Ponge, D. Raabe // Acta Materialia. – 2011. – Vol. 59. – P. 658–670. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2015.08.073.
8. Maresca F., Kouznetsova V.G., Geers M.G.D. Deformation behaviour of lath martensite in multi-phase steels // Scripta Materialia. – 2016. – Vol. 110. – P. 74–77. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.scriptamat.2015.08.004.
9. Radwański K. Structural characterization of low-carbon multiphase steels merging advanced research methods with light optical microscopy // Archives of Civil and Mechanical Engineering. – 2016. – Vol. 16. – P. 282–293. – doi: 10.1016/j.acme.2015.12.001.
10. Super strong and highly ductile low alloy multiphase steels consisting of bainite, ferrite and retained austenite / A. Varshney, S. Sangal, S. Kundu, K. Mondal // Materials & Design. – 2016. – Vol. 95. – P. 75–88. – doi: 10.1016/j.matdes.2016.01.078.
11. Hudgins A.W., Matlock D.K. The effects of property differences in multiphase sheet steels on local formability // Materials Science & Engineering: A. – 2016. – Vol. 654. – P. 169–176. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2015.12.035.
12. Role of microstructure in the low cycle fatigue of multi-phase steels / T. Hilditch, H. Beladi, P. Hodgson, N. Stanford // Materials Science and Engineering: A. – 2012. – Vol. 534. – P. 288–296. – doi: 10.1016/j.msea.2011.11.071.
13. Wiewiórowska S., Muskalski Z. The application of low and medium carbon steel with multiphase TRIP structure in drawing industry // Procedia Manufacturing. – 2015. – Vol. 2. – P. 181–185.
14. Голованенко С.А., Фонштейн Н.М. Конструкционные двухфазные стали // Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. – 1983. – Т. 17. – С. 64–120.
15. Батаева З.Б. Повышение конструктивной прочности низкоуглеродистых сталей путем формирования анизотропной гетерофазной структуры в условиях горячей и холодной пластической деформации: дис. … канд. техн. наук. – Новосибирск, 2003. – 206 с.
16. Microstructures and mechanical properties of dual phase steel produced by laboratory simulated strip casting / Z.P. Xiong, A.G. Kostryzhev, N.E. Stanford, E.V. Pereloma // Materials and Design. – 2015. – Vol. 88. – P. 537–549. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2015.09.031.
17. Microstructure and mechanical properties of dual phase strip steel in the overaging process of continuous annealing / C.Sh. Li, Z.X. Li, Y.M. Cen, B. Ma, G. Huo // Materials Science & Engineering: A. – 2015. – Vol. 627. – P. 281–289. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2014.12.109.
18. Microstructure and mechanical properties of high strength and high toughness micro-laminated dual phase steels / M.D. Zhang, J. Hu, W.Q. Cao, H. Dong // Materials Science & Engineering: A. – 2014. – Vol. 618. – P. 168–175. – doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2014.08.073.
19. Goto S., Kami C., Kawamura S. Effect of alloying elements and hot-rolling conditions on microstructure of bainitic-ferrite/martensite dual phase steel with high toughness // Materials Science & Engineering: A. – 2015. – Vol. 648. – P. 436–442. – doi: 10.1016/j.msea.2015.09.093.
20. Nanostructured/ultrafine multiphase steel with enhanced ductility obtained by mechanical alloying and spark plasma sintering of powders / C. Menapace, I. Lonardelli, M. Tait, A. Molinari // Materials Science and Engineering: A. – 2009. – Vol. 517. – P. 1–7. – doi: 10.1016/j.msea.2009.03.021.
21. Munir Z.A., Anselmi-Tamburini U. The effect of electric field and pressure on the synthesis and consolidation of materials: a review of the spark plasma sintering method // Journal of Materials Science. – 2006. – Vol. 41. – P. 763–777. – doi: 10.1007/s10853-006-6555-2.
22. Mariappan R., Kumaran S., Srinivasa Rao T. Effect of sintering atmosphere on structure and properties of austeno-ferritic stainless steels // Materials Science and Engineering: A. – 2009. – Vol. 517. – P. 328–333.
23. Activated sintering of P/M duplex stainless steel powders / J. Kaziora, M. Nykiel, T. Pieczonka, T. Marcu Puscas, A. Molinari // Journal of Materials Processing Technology. – 2004. – Vol. 157–158. – P. 712–717. – doi: 10.1016/j.jmatprotec.2004.07.140.
24. Simchi A., Rota A., Imgrund P. An investigation on the sintering behavior of 316L and 17-4PH stainless steel powders for graded composites // Materials Science and Engineering: A. – 2006. – Vol. 424. – P. 282–289. – doi: 10.1016/j.msea.2006.03.032.
25. Райченко А.И. Основы процесса спекания порошков пропусканием электрического тока. – М.: Металлургия, 1987. – 128 с.
26. Omori M. Sintering, consolidation, reaction and crystal growth by the spark plasma system (SPS) // Materials Science and Engineering: A. – 2000. – Vol. 287. – P. 183–188. – doi: 10.1016/S0921-5093(00)00773-5.
