Открытый доступ
Платный доступ или доступ для подписчиков
Изменение микроструктуры и механических свойств мартенситной нержавеющей стали 410 (08Х13) в процессе холодного волочения труб
Аннотация
Исследовано изменение микроструктуры и механических свойств нержавеющей стали 410 (08Х13) при холодной вытяжке. Для описания процесса деформации стали при вытяжке использовали уравнение Джонсона-Кука. Методами рентгеновской дифракции совместно с FESEM и EDS анализами, а также с использованием оптической микроскопии установлено формирование деформированных и удлиненных зерен феррита с дисперсными карбидами хрома в матрице. После вытяжки предел прочности стали на растяжение увеличивается на ~ 25 % (от 770 до 960 МПа). Размер кристаллитов уменьшается от 85,6 до 58,9 нм, а их ориентация изменяется с {110} на предпочтительную {200}. Наибольший текстурный коэффициент соответствует индексам {200}. Определение значения коэффициента трения при волочении методом кольцевых образцов показало, что лучшей смазкой для волочения является раствор оксалата с горячим мылом, который обеспечивает самый низкий коэффициент трения (0,15). На основе результатов моделирования показано, что наиболее эффективный угол матрицы для волочения составляет 32 градуса, при котором наблюдается наименьшее усилие волочения 164 кН.
Ключевые слова
Литература
Rubio EM, Camacho AM, Sevilla L, Sebastián MA “Calculation of the forward tension in drawing processes”, Journal of Materials Processing Tec., 162–163:551-557 (2005).
Furushima T, Kishimoto T “Achieving thin wall and high surface quality of magnesium alloy tubes in combined process of hollow sinking after die-less mandrel drawing”, International Journal of Material Forming., 29 (2023) .
Hatala M, Botko F, Peterka J, Bella P, Radic P “Evaluation of strain in cold drawing of tubes with internally shaped surface”, Materials Today: Proceedings,. 22 (2):287-292 (2020).
Dolinskaya L.A, Rizol A.I, Nekrasova S.Z, Andreyeva E.M,“Recrystallization of cold-drawn stainless steel”, Metal Science and Heat Treatment of Metals,. 4, 66–68 (1962).
Dreze J-M, Chobaut N, Mischler S “Miniaturized tube fixed plug drawing: Determination of the friction coefficients and drawing limit of 316 LVM stainless steel”, Journal of Materials Processing Tech., 263:396-407 (2019).
Palengat M, Chagnon G, Favier D, Louche H, Linardon C,Plaideau C “Cold drawing of 316l stainless steel thin-walled tubes: experiments and finite element analysis”, International Journal of Mechanical Sciences., 70:69–78 (2013).
Linardon C, Favier D, Gruez B “A conical mandrel tube drawing test designed to assess failure criteria”, Journal of Materials Processing Tec., 214:347-357 (2014).
Boutenel F, Delhommeb M, Velay V, Boman B “Finite element modelling of cold drawing for high-precision tubes”, Comptes Rendus Mécanique., 346:665–677 (2018).
Necpal M, Martinkovič M “Determination of the coefficient of friction under cold tube drawing using FEM simulation and drawing force measurement”, Research papers faculty of materials science and technology in Bratislava., 26:29-34 (2018).
Beland J-F, Fafard M, Rahem A, D’Amours G, Cote T “Optimization on the cold drawing process of 6063 aluminium tubes. Applied Mathematical Modelling”, 35(11):5302 – 5313 (2011).
Dollase WA “Correction of intensities for preferred orientation in powder diffractometry: application of the March model”, J Appl Cryst., 19:267-272 (1986).
Johnson GR, Cook WHA “A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures”, Proceedings of the 7th International Symposium on Ballistics., 541–547 (1983).
Limbadri K, Krishnamurthy HN, Maruthi Ram A and Saibaba N “Development of Johnson-Cook Model for Zircaloy-4 with Low Oxygen Content”, Materials Today: Proceedings., 4: 966–974 (2017).
Mabruri,M., Ramadhan Pasaribu, R., Sugandi, M “Effect of High Temperature Tempering on The Mechanical Properties and Microstructure of The Modified 410 Martensitic Stainless Steel”, AIP Conference Proceedings., 020032, 2018 (1964).
Kirtiratan, G., Bharat B, P., Chittaranjan, D. “Tailoring of Mechanical properties of AISI 410 martensitic Stainless Steel through tempering”, Proceedings 26th International Conference on Metallurgy and Materials., 705-710 (2017).
Ma S, Xing J, HeYLi, Y Huang Z Liu G Geng Q “Microstructure and crystallography of M7C3carbide in chromium cast iron”, Materials Chemistry and Physics., 161: 65-73 (2015).
Varchola M, Saksl K, Durišin J, Besterci M “Structural Analysis of Dispersion Strengthened Al-Al4C3Material by XRD Method”, High Temp. Mater. Proc.,30:127–130 (2011).
Avitzur B, Van Tyne CJ “Ring forming: An upper bound approach”, J. Eng. Ind. Trans. ASME., 104: 231-252 (1982).
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.12.3-3
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025