Структура и трещиностойкость мартенситностареющих сталей при однократном нагружении

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние параметров структуры на прочность и трещиностойкость мартенситностареющих сталей при однократном нагружении. Установлено, что прирост прочности за счет дисперсионного упрочнения интерметаллидами в исследуемых сталях определяется содержанием титана и присутствием кобальта. Показано, что изменение трещиностойкости при однократном нагружении по мере повышения температуры отпуска имеет сложный характер. Установлено, что в отличие от динамической трещиностойкости, минимальный уровень характеристик статической трещиностойкости исследованных сталей соответствует максимуму прочности. Обсуждаются возможные причины такого изменения характеристик статической и динамической трещиностойкости.

Об авторах

Ю. Н. Симонов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: akalet@imp.uran.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп., 29

М. Ю. Симонов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: akalet@imp.uran.ru
Россия, 614990, Пермь, Комсомольский просп., 29

Ю. В. Калетина

Институт физики металлов УрО РАН

Email: akalet@imp.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

А. Ю. Калетин

Институт физики металлов УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: akalet@imp.uran.ru
Россия, 620990, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

Список литературы

  1. Перкас М.Д., Кардонский В.М. Высокопрочные мартенситностареющие стали. М.: Металлургия, 1970. 224 с.
  2. Перкас М.Д., Еднерал А.Ф., Зайцева Р.Д., Жуков О.П., Русаненко В.В. О роли кобальта в упрочнении мартенситностареющих сталей // ФММ. 1984. Т. 57. № 2. С. 310–318.
  3. Еднерал А.Ф., Кардонский В.М., Перкас М.Д. Структурные изменения при старении безуглеродистых мартенситностареющих сталей // Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения: Сб. научн. тр. М.: Наука, 1979. С. 18–43.
  4. Зайцева Р.Д., Перкас М.Д. Факторы, влияющие на пластичность и вязкость мартенситностареющих сталей // МиТОМ. 1975. № 9. С. 2–11.
  5. Счастливцев В.М., Калетина Ю.В., Калетин А.Ю., Яковлева И.Л. Влияние термообработки на механические и усталостные свойства мартенситностареющих сталей // ФММ. 1992. № 1. С. 111–120.
  6. Счастливцев В.М., Калетина Ю.В., Калетин А.Ю., Филиппов А.М. Стабильность двухфазной (α + γ)-структуры мартенситностареющих сталей при различных видах разрушения // ФММ. 1993. Т. 75. Вып. 3. С. 129–137.
  7. Гладковский С.В., Филиппов А.М., Калетин А.Ю., Калетина Ю.В., Счастливцев В.М., Симонов Ю.Н. Влияние режимов аустенитизации на механические характеристики и особенности разрушения мартенситностареющих сталей // ФММ. 1994. Т. 78. Вып. 2. С. 159–169.
  8. Гладковский С.В., Калетина Ю.В., Филиппов А.М., Калетин А.Ю., Счастливцев В.М., Ишина Е.А., Веселов И.Н. Метастабильный аустенит как фактор повышения конструктивной прочности мартенситностареющих сталей // ФММ. 1999. Т. 87. № 3. С. 86–96.
  9. He Y., Yang K., Sha W., Cleland D.J. Microstructure and mechanical properties of a 2000 MPa Co-free maraging steel after aging at 753 K // Metall. Mater. Trans. A. 2004. V. 35. № 9. P. 2747–2755.
  10. He Y., Yang K., Liu K., Sha W., Guo Z. Age hardening and mechanical properties of a 2400 MPa grade cobalt-free maraging steel // Metall. Mater. Trans. A. 2006. V. 37. P. 1107–1116.
  11. Tariq F., Naz N., Baloch R. A. Effect of cycling aging on mechanical properties and microstructure of maraging steel 250 // Journal of Materials engineering and performance (JMEP). 2010. V. 19. P. 1005–1014.
  12. Leitner H., Schober M., Schnitzer R., Zinner S. Strengthening behavior of Fe–Cr–Ni–Al–(Ti) maraging steels // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 528. P. 5264–5270.
  13. Hou H., Qi L., Zhao Y.H. Effect of austenitizing temperature on the mechanical properties of high-strength maraging steel // Mater. Sci. Eng. A. 2013. V. 587. P. 209–212.
  14. Hou H., Li H.F., Jin Y.C., Wang X.R., Wen Z.Q. Effect of heat treatment temperature on the mechanical properties of low-temperature high strength maraging steel // Mater. Sci. Eng. A. 2014. V. 601. P. 1–6.
  15. Сухих А.А., Махнева Т.М., Дементьев В.Б. Повышение характеристик вязкости мартенситно-стареющих сталей // Хим. физика и мезоскопия. 2015. Т. 17. № 2. С. 260–269.
  16. Galindo-Nava E.I., Rainforth W.M., Rivera-Díaz-del-Castillo P.E.J. Predicting microstructure and strength of maraging steels: elemental optimization // Acta Mater. 2016. V. 117. P. 270–285.
  17. Jiang B., Wu M., Zhang M., Zhao F., Zhao Z.G., Liu Y.Z. Microstructural characterization, strengthening and toughening mechanisms of a quenched and tempered steel: effect of heat treatment parameters // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 707. P. 306–314.
  18. Tian J.L., Wang W., Li H.B., Shahzad M.B., Shan Y., Jiang Z.H., Yang K. Effect of deformation on precipitation hardening behavior of a maraging steel in the aging process // Mater. Char. 2019. V. 155. P. 109827.
  19. Тарик Ф., Шифа М., Балох Р.А. Влияние условий перестаривания на микроструктуру и механические свойства мартенситно-стареющей стали // МиТОМ. 2020. № 3. С. 7–14.
  20. Zhang C., Wang C., Zhang S.L., Ding Y.L., Ge Q.L., Su J. Effect of aging temperature on the precipitation behavior and mechanical properties of Fe–Cr–Ni maraging stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2021. V. 806. P. 140 763.
  21. Niu M.C., Yin L.C., Yang K., Luan J.H., Wang W., Jiao Z.B. Synergistic alloying effects on nanoscale precipitation and mechanical properties of ultrahigh-strength steels strengthened by Ni3Ti, Mo-enriched, and Cr-rich co-precipitates // Acta Mater. 2021. V. 209. P. 116 788.
  22. Li H., Liu Y., Liu B., Wei D.X. Synergistic enhancement of strength and ductility of cobalt-free maraging steel via nanometer-scaled microstructures // Mater. Sci. Eng. A. 2022. V. 842. P. 143099.
  23. Li J.H., Zhan D.P., Jiang Z.H., Zhang H.S., Yang Y.K., Zhang Y.P. Progress on improving strength-toughness of ultra-high strength martensitic steels for aerospace applications: a review // Journal of Materials Research and Technology. 2023. V. 23. № 3–4. P. 172–190.
  24. Симонов Ю.Н. Структурные аспекты прочности и трещиностойкости низкоуглеродистых конструкционных сталей / Дис. д-ра техн. наук. Пермь: ПГТУ, 2004. 383 с.

Дополнительные файлы