Исследование влияния термоциклирования на магнитные и механические свойства сталей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящее время во всем мире процессы термоциклической обработки признаны наиболее эффективными способами повышения стойкости металлообрабатывающих инструментов. Однако для конструкционных сталей эта перспективная технология мало изучена. А вопрос влияния термоциклической обработки на магнитные свойства (коэрцитивную силу) в научной литературе практически не поднимался. Поэтому авторами была поставлена цель исследовать изменение коэрцитивной силы и твердости сталей при применении различных схем термоциклической обработки. При проведении экспериментов были исследованы стали различного назначения (конструкционные и инструментальные) и химического состава. Исследованы маятниковое, низкотемпературное, среднетемпературное, высокотемпературное термоциклирование и термоциклирование вблизи точки Кюри цементита. Все стандартные виды термоциклирования показали падение коэрцитивной силы. Для углеродистой конструкционной стали было проведено термоциклирование вблизи точки Кюри цементита. На третьем цикле сталь показала скачок свойств. В результате исследования структуры выявлено, что произошла частичная сфероидизация перлита, несмотря на то что термоциклирование проходило ниже линии фазовых превращений, а также показано, что зернистый перлит обладает существенно большей коэрцитивной силой, чем перлит пластинчатый. Вопрос нуждается в дальнейшем исследовании, а явление должно найти свое практическое применение.

Об авторах

Анна Владимировна Корнилова

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: anna44@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5569-9320
SPIN-код: 6569-6240

доктор технических наук, профессор кафедры испытания сооружений

Москва, Россия

Список литературы

  1. Argunova AA. Structural changes and mechanical properties of low-alloy steels and their welded joints after thermocyclic processing (dissertation of the Candidate of Technical Sciences: 02/05/01: defended 12/14/2000: approved. 06/20/2001. Yakutsk; 2000. (In Russ.)
  2. Jha SR, Ardham S, Tennyson G, Gurao NP, Biswas K. An experimental and computational framework to investigate the thermal cycling approach for strengthening low SFE FeMnNi medium entropy alloy. Materialia. 2023; 32:101937. https://doi.org/10.1016/j.mtla.2023.101937
  3. Luders C, Kalinka G, Li W, Sinapius M, Wille T. Experimental and numerical multiscale approach to thermally cycled FRP. Composite Structures. 2020;244:112303. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112303
  4. Shmatov AA. Methods of hardening processing of metalworking tools. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2021;8:59–63. (In Russ.)
  5. Shmatov AA, Shoosh L, Kraini Z. Practical application of the technology of combined hardening processing of steel tools. Materials Science. 2023;9:15 (In Russ.) http//doi.org/10.31044/1684-579X-2023-0-9-15-21
  6. Shmatov AA. Computer modeling of strengthening thermal cyclic treatment of eutectoid steel. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2021;6:82–86. (In Russ.)
  7. Kornilova AV, Kyaw Z. The influence of heating temperature on coercive force and hardness changes in carbon hypoeutectoid steels. RUDN Journal of Engineering Research. 2022;23(2):140–145. http://doi.org/10.22363/2312-8143-2022-23-2-140-145
  8. Zaya K, Paing T, Kornilova AV. The effects of operational thermal cycling on mechanical and magnetic properties of structural steels. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019;675:1. https://doi.org/10.1088/1757-899X/675/1/012041
  9. Kornilova AV, Idarmachev IM, Thet Paing M, Zhuo Zayar M. Method of hardening low- and mediumcarbon steels. Patent No. 2701239 C1 Russian Federation, IPC C21D 1/78.: application. 09.20.2018. 2019. (In Russ.)
  10. Chiou Wun CJr, Carter Emily A. Structure and stability of Fe3 C-cementite surfaces from first principles. Surface Science. 2003;530(1–2):88–100. http://doi.org/10.1016/s0039-6028(03)00352-2
  11. Wall AN, Rastegin AE, Perevalova IA. Physical kinetics. Irkutsk: ISU Publishing House; 2014.
  12. Bosov AD, Orlov YuN. Empirical Fokker-Planck equation for non-stationary time series. Preprint of IPM im. M.V. Keldysh RAS. 2013;3. (In Russ.) Available from: http://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2013-3 (accessed: 12.01.2024)
  13. Stashkov AN, Schapova EA, Afanasiev SV, Stashkova LA, Nichipuruk AP. Estimation of residual stresses in plastically deformed eutectoid steel with different perlite morphology via magnetic parameters. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2022; 546:168850. http//doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.168850
  14. Stashkov AN, Schapova EA, Nichipuruk AP., Korolev AV. Magnetic incremental permeability as indicator of compression stress in low-carbon steel. NDT & E International. 2021;118:102398. http//doi.org/10.1016/j.ndteint.2020.102398
  15. Nichipuruk AP, Stashkov AN, Shchapova EA, Kazantseva NV, Makarova MV. Structure and magnetic properties of 09G2S steel produced by selective laser alloying. Solid State Physics. 2021;63(11):1719–1724. (In Russ.) Available from: https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/51567 (accessed: 12.01.2024)

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».