Безуглеродистые коррозионностойкие стали на Fe-Cr-Ni основе с некоторым варьированием дополнительных легирующих элементов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
вдоль направления магнитного поля измеряли на установке типа магнитные весы Фарадея по силе втягивания образца в неоднородное магнитное поле. Градиент поля составлял менее 2 % величины поля на миллиметр. Образцы для магнитных измерений подвергались электрохимической полировке, имели вид дисков толщиной 0,02-0,15 мм, диаметром 1,5-1,7 мм, массой 0,3-1,7 мг. Магнитное поле лежало в плоскости диска, а градиент магнитного поля направлен перпендикулярно плоскости диска. Величина самопроизвольной намагниченности для слабомагнитных образцов (с удельной намагниченностью менее 10 Гс см3 г-1) определялась как проекция намагниченности по прямой из бесконечного на нулевое магнитное поле (фактически интерполяция прямой на интервале 5-9 кЭ), для остальных - как проекция намагниченности из области полей 7-9 кЭ на нулевое магнитное поле по прямой, параллельной оси абiисс. Погрешность измерения внешнего магнитного поля составляет 0,5 %, погрешность измерения намагниченности - 1,5 %, погрешность определения коэрцитивной силы - 5 Э, погрешность измерения температуры - менее 2.
Удельное электросопротивление измеряли при комнатной температуре по схеме двойного моста, основанном на сравнении падений напряжения на исследуемом образце UX с падением напряжения на эталонном сопротивлении UN. Это сравнение осуществляется компенсационным способом, при котором в момент компенсации через нуль-прибор, включенный в диагональ моста, ток не протекает. Для того чтобы исключить влияние на определяемую величину UX паразитных термо-ЭДС, падение напряжения определяли при двух противоположных направлениях тока.
Величина электросопротивления исследуемого образца определяется по формуле (Омм):
(2.2)
где UX - измеренное значение падения напряжения на образце (среднее арифметическое), mV; UN - падение напряжения на эталонном образце, mV; RN - эталонное сопротивление, равное 10-3 Ом; S - площадь поперечного сечения исследуемого образца в рабочей части, см2; l - расстояние между потенциальными контактами, см.
3 Результаты эксперимента и их обсуждение
Аустенитные стали на Fe-Cr-Ni основе являются материалом, обладающим рядом ценных свойств, в частности высокой прочностью, коррозионной стойкостью в атмосферных и агрессивных средах, теплостойкостью и др. [52]. Формирование высокопрочного состояния в этих материалах обеспечивается проведением термопластической обработки, включающей закалку на пересыщенный твердый раствор, последующее холодное волочение (с обжатием на 70-80 %) и заключительное последеформационное старение [11]. Применение более высоких степеней обжатия на промежуточных диаметрах проволоки обычно ограничено технологичностью стали. Поэтому производство проволоки тонких и тончайших сечений предусматривает большое количество промежуточных смягчающих термических обработок после холодной пластической деформации волочением. Разработка и использование практически безуглеродистых сталей на Fe-Cr-Ni основе дополнительно легированных кобальтом позволяет значительно повысить технологичность и пластичность стали, что дает возможность применять при волочении интенсивные пластические деформации и существенно сокращать число промежуточных смягчающих термических обработок. Ранее проведенными на кафедре Металловедения УГТУ-УПИ исследованиями была показана высокая технологичность и пластичность стали 03Х14Н11К5М2ЮТ, которая обусловлена наличием деформационно-метастабильного аустенита и сильно выраженного трип-эффекта, которые и позволяют проводить холодную пластическую деформацию с чрезвычайно высокими степенями обжатия.
При проведении настоящей работы была изучена микроструктура всех исследуемых сталей после закалки от 10000С, выдержке 20 мин в воду, которая представлена на рисунке 3.1.
Как видно из приведенных фотографий микроструктура стали - обычная для аустенитных сталей, содержит зерна полиэдрической формы с большим числом двойников отжига. Фазовый рентгеноструктурный анализ после закалки для всех сталей показал, что основной фазой является аустенит.
В аустенитной стали 03Х14Н11К5М2ЮТ (129) отмечено также присутствие небольшого количества (следы) интерметаллидных фаз типа Ni3Al и ?-фазы (CrNiMoTi) в закаленном от 10000 С состоянии.
а б
в
Рисунок 3.1 - Микроструктура сталей, закаленных от 1000о С в воду:
а - сталь 03Х14Н11К5М2ЮТ (129); б - сталь 02Х14Н12К5М2Т (136);
в - сталь 03Х14Н12К5М3ЮТ (4)
Механические свойства исследуемых закаленных сталей приведены в таблице 3.1. Как видно из табличных данных аустенит в закаленном состоянии обладает пониженной прочностью и высокой пластичностью, что является основой высокой технологичности стали при последующем волочении.
Ранее проведенными исследованиями безуглеродистая аустенитная сталь 03Х14Н11К5М2ЮТ (129) была протянута с диаметра 14,3 на диаметр 3,0 мм по маршруту, мм: 14,3 - 13,5 - 12,0 - 11,2 - 9,5 - 8,0 - 7,5 - 7,0 - 6,4 - 5,91 - 5,7 - 4,9 - 4,31 - 3,92 - 3,35 - 3,0. При этом суммарная деформация составляла величину e = 2 ln d0/dx = 3,1, при этом в структуре имели субмикрокристаллический размер кристаллов мартенсита ~ 20-100 нм (рисунок 3.2)
Таблица 3.1 - Механические свойства исследуемых сталей после закалки от 1000С в воду
Марка стали?в, МПа?0,2, МПа?, %?, Х14Н11К5М2ЮТ (129)540245638302Х14Н12К5М2Т (136)475170717703Х14Н12К5М3ЮТ (4)5003206580
Рисунок 3.2 - Микроструктура стали 03Х14Н11К5М2ЮТ (129) после деформации е = 3,1 (94 %), светлопольное изображение
Нами были проведены гораздо большие интенсивны