№ 4 (2018)

КАФЕДРЕ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ И ФИЗИКИ ПРОЧНОСТИ НИТУ "МИСИС" — 100 ЛЕТ

СТО ЛЕТ ВУЗУ И КАФЕДРЕ

    

С. А. НИКУЛИН, д-р техн. наук, М. А. ШТРЕМЕЛЬ, д-р физ.-мат. наук

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", г. Москва, Россия (nikulin@misis.ru)

Комплексный анализ разрушения боковых рам в состоянии разной прочности по результатам измерения акустической эмиссии

    

С. А. НИКУЛИН, д-р техн. наук, А. Б. РОЖНОВ, канд. техн. наук, А. В. НИКИТИН, В. Г. ХАНЖИН, канд. физ.-мат. наук, С. О. РОГАЧЕВ, канд. техн. наук, В. Ю. ТУРИЛИНА, канд. техн. наук, В. И. АНИКЕЕНКО

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (nikulin@misis.ru)

Совместным анализом акустической эмиссии (АЭ), диаграмм деформации, структуры и изломов на разных масштабных уровнях исследованы кинетика и механизмы разрушения образцов, фрагментов и цельных литых боковых рам тележек грузовых железнодорожных вагонов из стали 20ГЛ в состоянии разной прочности. Разработана и применена система АЭ-мониторинга повреждаемости боковых рам при движении поезда. Определены размеры трещин по результатам измерения пиковых амплитуд акустической эмиссии.

Ключевые слова: акустическая эмиссия; разрушение; боковые рамы; термическое упрочнение; АЭ-мониторинг при движении поезда.

ВОЗМОЖНОСТИ ЦИФРОВОЙ СВЕТОВОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ОБЪЕКТИВНОЙ АТТЕСТАЦИИ КАЧЕСТВА МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ

    

А. В. КУДРЯ1, д-р техн. наук, Э. А. СОКОЛОВСКАЯ1, канд. техн. наук, С. В. СКОРОДУМОВ1, канд. техн. наук, В. А. ТРАЧЕНКО2, К. Б. ПАПИНА3

1 НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия, (AVKudrya@misis.ru) 2 ООО "Рентабельно", г. Москва, Россия 3 МГЦ ОАО "МОСГАЗ", г. Москва, Россия

Для оценки степени информативности цифровой световой микроскопии при аттестации структур сталей различного сортамента (лист, сорт, поковка) предложена методика совместного наблюдения и измерения микроструктур на одном и том же поле зрения (на одном шлифе) различными методами. Изображения структур, полученные в световом микроскопе (в 256 оттенках серого), были сопоставлены с 3D-изображениями (в сканирующем и атомно-силовом микроскопе), ориентировкой структурных элементов (метод дифракции отраженных электронов). На этой основе была выявлена природа формирования изображений разнородных структур, получаемых с использованием световой микроскопии, и оценены возможности цифровизации измерительных процедур для контроля качества металлопродукции в массовом производстве.

Ключевые слова: морфология микроструктур; поле зрения; световая микроскопия; сканирующая и атомно-силовая микроскопия; метод EBSD.

ФОРМИРОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГИБРИДНЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ КРУЧЕНИЕМ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

    

С. О. РОГАЧЕВ1, канд. техн. наук, С. А. НИКУЛИН1, д-р техн. наук, Р. В. СУНДЕЕВ2, канд. физ.-мат. наук

1 НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (csaap@mail.ru) 2 Московский технологический университет (МИРЭА), г. Москва, Россия

Рассмотрены условия формирования вихревых структур в металлических гибридных материалах при деформации кручением под давлением. На примере композиций "сталь 08Х17Т/медь/сталь 08Х17Т"; "сталь 08Х17Т/сплав Э125/сталь 08Х17Т" и "сплав V – 10 % Ti – 5 % Cr/сплав Э125/сплав V – 10 % Ti – 5 % Cr" изучены структуры, формирующиеся при кручением под давлением в слоистых гибридах на основе металлов с различной способностью к упрочнению при больших деформациях. Описаны различные виды границ раздела между слоями в зависимости от композиции гибрида.

Ключевые слова: кручение под высоким давлением; слоистые гибриды; вихревые структуры; упрочнение.

СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТРЕХСЛОЙНОГО МАТЕРИАЛА СТАЛЬ/ВАНАДИЕВЫЙ СПЛАВ/СТАЛЬ ПОСЛЕ РАДИАЛЬНОЙ КОВКИ

    

С. А. НИКУЛИН, д-р техн. наук, Т. А. НЕЧАЙКИНА, канд. техн. наук, А. Б. РОЖНОВ, канд. техн. наук, С. О. РОГАЧЕВ, канд. техн. наук, В. Ю. ТУРИЛИНА, канд. техн. наук

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (nikulin@misis.ru)

Методами световой и электронной микроскопии исследована структура образцов трехслойного материала на основе ванадиевого сплава V – 4 % Ti – 4 % Cr и стали ферритного класса 08Х17Т после радиальной ковки, выполненной по режимам совместной деформации, полученным при моделировании. Исследованы механические свойства трехслойного материала при испытаниях на растяжение двухслойных образцов "сталь/ванадиевый сплав".

Ключевые слова: многослойный материал; ванадиевый сплав; коррозионно-стойкая ферритная сталь; радиальная ковка; математическое моделирование; оболочки твэлов; структура; прочность.

СВЯЗЬ МОРФОЛОГИИ ВЯЗКИХ ИЗЛОМОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ И СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ

    

А. В. КУДРЯ, д-р техн. наук, Э. А. СОКОЛОВСКАЯ, канд. техн. наук, НИНЬ ХАЙ ЛЕ, канд. техн. наук, ХА НГОК НГО

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (AVKudrya@misis.ru)

Проведен сравнительный анализ морфологии вязких изломов для широкого сортамента конструкционных сталей (сорт, поковка, лист), схем испытания (растяжение, удар) и вырезки образцов (продольные, тангенциальные и Z-образцы на растяжение, вырезанные по толщине листа) по результатам измерений с использованием средств различной размерности. Выделены информативные элементы вязких изломов, связанные с наблюдаемыми различиями вязкости и пластичности. Показана возможность объективной ранжировки вязких изломов, что необходимо при решении задач, связанных с аттестацией и управлением качеством металла.

Ключевые слова: вязкий излом; геометрия ямки; 2D- и 3D-изображения изломов; полиэдры Вороного; механизмы слияния пор; непараметрическая статистика.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФАЗООБРАЗОВАНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ В СПЛАВАХ МОЛИБДЕНА ПОСЛЕ ВНУТРЕННЕГО АЗОТИРОВАНИЯ

    

М. Ю. БЕЛОМЫТЦЕВ, д-р техн. наук

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (myubelom@yandex.ru)

Изучены закономерности фазообразования и упрочнения двойных и сложнолегированных сплавов молибдена с Nb, Zr, Ti при их внутреннем азотировании. Определена структура тонких фольг с идентификацией частиц упрочняющей фазы. Исследовано распределение нитридной фазы по сечению образцов толщиной 1 мм. Измерены видимые длина (диаметр) и толщина частиц. Определено число частиц в единице объема. Рассчитаны эффективные диаметры нитридов для случая аппроксимации частиц сферами и межчастичное расстояние. Определены условия (законы) упрочнения при высоких температурах сплавов молибдена после внутреннего азотирования.

Ключевые слова: внутреннее азотирование; монокристаллы; сплавы молибдена; просвечивающая электронная микроскопия; микроструктура; механические свойства; растяжение; пределы ползучести; модели упрочнения.

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ МАГНИЕВОГО СПЛАВА WE43 ПОСЛЕ РОТАЦИОННОЙ КОВКИ

    

Н. С. МАРТЫНЕНКО1, 2, 3, Е. А. ЛУКЬЯНОВА2, 3, канд. техн. наук, М. М. МОРОЗОВ3, В. С. ЮСУПОВ3, д-р техн. наук, С. В. ДОБАТКИН1, 2, 3, д-р техн. наук, Ю. З. ЭСТРИН2, 4, канд. физ.-мат. наук

1 НИТУ "МИСиС", Кафедра металловедения и физики прочности, г. Москва, Россия (nataliasmartynenko@gmail.com) 2 НИТУ "МИСиС", Лаборатория гибридных наноструктурных материалов, г. Москва, Россия 3 Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН, г. Москва, Россия 4 Департамент материаловедения и инжиниринга, Университет им. Монаша, г. Мельбурн, Австралия

Исследованы структура и свойства магниевого сплава WE43 после гомогенизации и деформирования методом ротационной ковки в несколько этапов, со ступенчатым понижением температуры от 400 до 325 °C и увеличением вытяжки до 2,56 – 2,78. Показано, что в процессе деформации сформировалась ультрамелкозернистая (УМЗ) структура со средним размером структурных элементов ~ 500 – 800 нм, а также с частицами фазы Mg41Nd5 со средним размером ~ 300 – 400 нм. Формирование УМЗ структуры привело к увеличению прочности сплава. Наилучшее сочетание механических свойств было получено после ковки по режиму с конечной температурой 325 °C. Установлено, что деформация методом ротационной ковки не влияет на скорость коррозии сплава, измеренную методами потенциодинамической поляризации, потери массы и выделения водорода.

Ключевые слова: магниевые сплавы; ротационная ковка; ультрамелкозернистая структура; прочность; коррозионная стойкость.

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ВЫСОКОХРОМИСТЫХ ФЕРРИТНО-МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЯХ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

    

Е. И. КУЗЬКО, канд. физ-мат. наук, М. Ю. БЕЛОМЫТЦЕВ, д-р техн. наук, В. А. БЕЛОВ, канд. техн. наук

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (myubelom@yandex.ru)

Исследованы фазовые превращения в высокохромистых ферритно-мартенситных сталях с использованием магнитометрического метода анализа магнитного поля. Описана разработанная, сконструированная, оттестированная и экспериментально апробированная установка измерения магнитной проницаемости образцов небольшого размера (примерно с горошину), позволяющая определять температуры магнитных превращений, а в некоторых случаях — и тепловые эффекты фазовых переходов. Приведены примеры использования предлагаемого метода для нахождения указанных характеристик и на их основе — пример построения диаграммы изотермического превращения переохлажденного аустенита. Проведен парный анализ "механические свойства – параметры диаграмм изотермического превращения" и проанализированы полученные зависимости. Сформулированы признаки параметров диаграмм изотермического распада, по которым можно разработать высокохромистые ферритно-мартенситные стали, обладающие высокой жаропрочностью. Указаны ограничения по применимости разработанных методик с использованным вариантом аппаратурного оформления.

Ключевые слова: ферритно-мартенситные стали; магнитная проницаемость; температура Кюри; дельта-феррит; мартенсит; предел текучести; фазовые превращения; диаграммы изотермического распада аустенита.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

    

А. А. СТЕПАШКИН, канд. техн. наук, Д. Ю. ОЖЕРЕЛКОВ, Ю. Б. САЗОНОВ, канд. техн. наук, А. А. КОМИССАРОВ, канд. техн. наук

НИТУ "МИСиС", г. Москва, Россия (d.ozherelkov@gmail.com)

Показана применимость различных критериев оценки вязкости разрушения дискретно-армированного углерод-углеродного композиционного материала фрикционного назначения. Рассчитаны значения критериев вязкости разрушения K1c , J1c , J, COD. Проведена оценка распределения полей перемещений и деформаций на поверхности образцов методом численной корреляции цифровых изображений с использованием системы VIC-3D. Рассчитаны поля напряжений.

Ключевые слова: углерод-углеродные композиционные материалы; вязкость разрушения; акустическая эмиссия; концентрация напряжений; J-интеграл.



 

E-mail:mitom@folium.ru

© 1996 – 2006 Folium Publishing Company