№ 10 (2019)

КАФЕДРЕ "МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ, ТЕРМИЧЕСКАЯ И ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ" ПЕРМСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА — 70 ЛЕТ

ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КАФЕДРЫ

    

Ю. Н. СИМОНОВ, д-р техн. наук

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия

Структурные и фрактографические особенности формирования расщеплений в низколегированной стали, подвергнутой деформационно-термической обработке

    

М. Ю. СИМОНОВ1, 2, канд. техн. наук, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук, Г. С. ШАЙМАНОВ1

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (Simonov@pstu.ru)

2 Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия

Исследованы структура и микромеханизм роста трещин в стали 09Г2С после термической и деформационно-термической обработки, включающей холодную радиальную ковку (ХРК) с общей степенью деформации 55 % и последующий отжиг при 300 и 600 °C. Разработана и апробирована методика построения электронно-микроскопических панорамных X – Y – Z-сшивок изображений поверхности разрушения с перепадом высот вплоть до 3 мм. Проведены исследования структуры под поверхностью разрушения стали 09Г2С после ХРК и отжига при 300 °C. Показана положительная роль структуры полос адиабатического сдвига, формирующейся при холодной радиальной ковке, в диспергировании стали. Установлены особенности микромеханизма роста трещины при образовании расщеплений.

Ключевые слова: конструкционная сталь; структура; радиальная ковка; диспергирование; пластическая деформация; микромеханизм роста трещин; структура под поверхностью разрушения; расщепления; полосы адиабатического сдвига; панорамные X – Y – Z-сшивки.

ХЛАДОСТОЙКОСТЬ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ, ПОДВЕРГНУТОЙ ХОЛОДНОЙ РАДИАЛЬНОЙ КОВКЕ

    

М. Ю. СИМОНОВ1, 2, канд. техн. наук, А. С. ПЕРЦЕВ1, 3, канд. техн. наук, Г. С. ШАЙМАНОВ1, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (Simonov@pstu.ru)

2 Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия

3 АО "Пермский научно-исследовательский технологический институт", г. Пермь, Россия

Исследованы структура, прочностные характеристики, ударная вязкость при различных температурах, вплоть до – 100 °C, трубных заготовок из стали 35 после деформационно-термической обработки, включающей исходное термическое улучшение, холодную пластическую деформацию методом радиальной ковки и последующий отжиг. Установлены закономерности структурообразования в стали 35 после термической и деформационно-термической обработок на базе холодной радиальной ковки. Показано положительное влияние образования макроскопических элементов поверхности разрушения (расщеплений) на уровень хладостойкости.

Ключевые слова: радиальная ковка; массивная пластическая деформация; хладостойкость; трубные заготовки; деформационно-термическая обработка; конструкционная сталь; структура; поверхность разрушения.

ЭВОЛЮЦИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ МНОГОФАЗНОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ПРОЦЕССЕ ХОЛОДНОЙ РАДИАЛЬНОЙ КОВКИ

    

Т. Ю. БАРСУКОВА1, Д. О. ПАНОВ1, канд. техн. наук, А. С. ПЕРЦЕВ2, канд. техн. наук, А. И. СМИРНОВ3, канд. техн. наук, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (barsukova-chernova.tatyana@mail.ru)

2 АО "Пермский научно-исследовательский технологический институт", г. Пермь, Россия

3 Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия

Исследованы структура и механические свойства низкоуглеродистой стали 10Х3Г3МФС после холодной радиальной ковки со степенями деформации 20, 40 и 60 %. Исходное (многофазное) состояние стали было получено закалкой из межкритического интервала температур. Показано влияние степени деформации на характеристики прочности, пластичности, ударной вязкости, микромеханизм разрушения и параметры субструктуры стали.

Ключевые слова: сталь; радиальная ковка; деформация; межкритический интервал; разрушение.

ПРЕВРАЩЕНИЯ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА СТАЛИ 22Х2Г2С2МФ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ ОХЛАЖДЕНИИ

    

А. Н. ЮРЧЕНКО1, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук, Д. О. ПАНОВ1, канд. техн. наук, А. И. ЖИТЕНЕВ2

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (aleksmto@gmail.com)

2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, г. Санкт-Петербург, Россия

Исследованы структурные превращения в конструкционной стали 22Х2Г2С2МФ методами дилатометрического анализа и световой микроскопии при непрерывном охлаждении. Построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита. Показано, что в стали 22Х2Г2С2МФ в условиях непрерывного охлаждения в диапазоне vохл = 1,5 – 0,05 °C/с в интервале температур Mн – 200 °C возможно одновременное протекание мартенситного и бейнитного превращения. Установлено, что в результате непрерывного охлаждения при vохл = 1,5 – 0,05 °C/с предел прочности стали 22Х2Г2С2МФ достигает 1500 – 1700 МПа, поэтому данную сталь с полным основанием можно считать высокопрочной.

Ключевые слова: дилатометрический анализ; диаграмма распада переохлажденного аустенита; микроструктура; мартенсит; бейнит; механические свойства.

ВЫЯВЛЕНИЕ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ МЕТОДОМ ЦВЕТНОГО ТРАВЛЕНИЯ

    

А. Н. ЮРЧЕНКО, Ю. Н. СИМОНОВ, д-р техн. наук, О. В. ЕФИМОВА

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (aleksmto@gmail.com)

На примере стали 22Х2Г2С2МФ проведен металлографический анализ структуры, включающий цветное травление с применением различных реактивов. Показана возможность разделения структурных составляющих, формирующихся в процессе непрерывного охлаждения и изотермической закалки. Проведена количественная оценка доли мартенсита и бейнита, которые образуются при различных режимах изотермической закалки.

Ключевые слова: микроструктура; цветное травление; бейнит; мартенсит; реактив; непрерывное охлаждение; изотермическая закалка.

СТРУКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ ЗОН ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ. ЧАСТЬ I. ЭФФЕКТ АДИАБАТИЧЕСКОГО СДВИГА

    

М. Ю. СИМОНОВ1, 2, канд. техн. наук, О. Б. НАЙМАРК2, д-р физ-мат. наук, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук, М. Н. ГЕОРГИЕВ3, д-р техн. наук, Г. С. ШАЙМАНОВ1, Д. Д. КАРПОВА1, Д. А. БИЛАЛОВ2, канд. физ-мат. наук

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (Simonov@pstu.ru)

2 Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия

3 Институт механики, Болгарская Академия Наук, г. София, Болгария

Проведены исследования структуры, динамической трещиностойкости и характеристик механических свойств закаленной и отпущенной конструкционной стали 09Г2С. Рассмотрены особенности структуры в зонах пластической деформации под поверхностью разрушения после однократных динамических испытаний. Исследованы структурные особенности полос адиабатического сдвига, которые образуются в стартовой области зоны пластической деформации, а также в области силового воздействия молота копра. Определено влияние образования полос адиабатического сдвига на уровень динамической трещиностойкости. Рассчитаны температуры, возникающие в стали в процессе динамического изгиба.

Ключевые слова: зона пластической деформации; систематические измерения микротвердости; структура; полосы адиабатического сдвига; конструкционные стали.

CТРУКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ ЗОН ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ. ЧАСТЬ II. ЭФФЕКТ МАССОПЕРЕНОСА

    

М. Ю. СИМОНОВ1, 2, канд. техн. наук

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (Simonov@pstu.ru)

2 Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия

Исследована структура стали 09Г2С после высокого отпуска в различных областях зоны пластической деформации (ЗПД) после испытаний на ударный изгиб и динамическую трещиностойкость: в стартовой области, ядре и участке силового воздействия молота копра. Определены доля, размеры и элементный состав карбидных частиц в основном металле, зонах, максимально близко расположенных к удару молота копра, и областях массопереноса. Установлены структурные особенности в стартовой области ЗПД и области силового воздействия молота копра после проведения дополнительного отжига при 600 °C, 1 ч.

Ключевые слова: зона пластической деформации; структура полос адиабатического сдвига; массоперенос вещества; эволюция структуры; микротвердость; высоковязкое состояние.

СТРУКТУРНЫЕ АСПЕКТЫ ЗОН ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ. ЧАСТЬ III. ЭФФЕКТ ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЛОС АДИАБАТИЧЕСКОГО СДВИГА

    

М. Ю. СИМОНОВ1, 2, О. Б. НАЙМАРК2, Ю. Н. СИМОНОВ1, Г. С. ШАЙМАНОВ1, Д. Д. КАРПОВА1, А. Н. ЮРЧЕНКО1

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (simonov@pstu.ru)

2 Институт механики сплошных сред УрО РАН, г. Пермь, Россия

Проведены количественные исследования структуры высокоотпущенной стали 09Г2С (закалка и отпуск при 650 °C) внутри зоны пластической деформации, полученной в результате силового воздействия молота копра при динамическом трехточечном изгибе. После ударных испытаний в образцах зарегистрированы признаки пластического течения материала с образованием структуры полос адиабатического сдвига. Проведение дополнительного отжига при 600 °C с выдержкой от 7,5 мин до 24 ч приводит к постадийной эволюции структуры полос адиабатического сдвига.

Ключевые слова: конструкционная сталь; зона пластической деформации; структура; полосы адиабатического сдвига; полигонизация; рекристаллизация.

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК Мо И W НА ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОШКОВОГО ГРЕБНЕВОГО СПЛАВА

    

К. Н. ГЕНЕРАЛОВА, И. В. РЯПОСОВ, канд. техн. наук, А. А. ШАЦОВ, д-р техн. наук

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (kngeneralova@mail.ru)

Исследованы сплавы из порошкового материала 22Х15КС на основе системы Fe – Cr – Co, легированного вольфрамом и ванадием. Определены магнитные характеристики сплавов и их твердость после старения в интервале температур 480 – 620 °C. Изучены превращения при старении, в том числе условия формирования упорядоченной структуры, и предложены оптимальные режимы.

Ключевые слова: магнитотвердые сплавы; сплавы системы Fe – Cr – Co; легирование молибденом и вольфрамом; упорядочение; порошковый сплав; магнитные свойства; механические и физические свойства.

СТРУКТУРА, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ ФАЗ И МИКРОМЕХАНИЗМ РОСТА ТРЕЩИН СПЛАВА АК9ч, ПОДВЕРГНУТОГО ГОМОГЕНИЗИРУЮЩЕЙ ОБРАБОТКЕ И МОДИФИЦИРОВАНИЮ

    

В. Г. ДОЛГОПОЛОВ1, 2, М. Ю. СИМОНОВ1, канд. техн. наук, Ю. Н. СИМОНОВ1, д-р техн. наук, Д. Д. КАРПОВА1, А. Н. ЮРЧЕНКО1

1 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь, Россия (simonov@pstu.ru)

2 ПАО "ПРОТОН-ПМ", г. Пермь, Россия

Исследована структура и механические характеристики сплава АК9ч после различной обработки, включающей гомогенизационное воздействие и модифицирование расплава. Исследован микромеханизм роста трещин сплава АК9ч после обработки по всем режимам. Проведены количественные исследования состава фаз с построением карт распределения элементов в них. Показано изменение морфологии отдельных фазовых составляющих при проведении модифицирования, а также комплексной обработки: гомогенизации и модифицирования.

Ключевые слова: алюминиевые сплавы; силумин; гомогенизирующая обработка; структура; элементный состав; модифицирование; микромеханизм роста трещин; изменение морфологии фаз.



 

E-mail:mitom@folium.ru

© 1996 – 2006 Folium Publishing Company