Корзников А.В., Корзникова Г.Ф

СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В МАГНИТОТВЕРДОМ СПЛАВЕ 30Х23К, ПОДВЕРГНУТОМ БОЛЬШИМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМАЦИЯМ

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия

[e-mail]

Сплавы системы Fe–Cr–Co относятся к группе магнитотвердых материалов дисперсионно-твердеющего класса. Магниты из сплавов с 15 и 23% кобальта полу- чают преимущественно методами литья, так как применение методов обработки давлением затруднено в связи с низкой деформационной способностью, обуслов- ленной образованием в структуре в интервале температур 700–1050°С охрупчи- вающей интерметаллидной s фазы. Вместе с тем, известно, что формирование на- нокристаллической структуры в металлах и сплавах путем интенсивной пластиче- ской деформации (ИПД) открывает широкие возможности в получении материалов с необычными физико-механическими свойствами, которые могут иметь использо- ваны на практике. В частности методами ИПД можно изменить размер и морфоло- гию интерметаллидных фаз в промышленных сплавах и за счет этого существенно повысить их пластические характеристики.

Данная работа посвящена исследованию структуры и механических свойств образцов сплава 30Х23К (Fe–30%Cr–23Co) с различным исходным фазовым со- ставом в различных структурных состояниях.

Исследованы фазовый состав, микротвердость, механические свойства на разрыв и изгиб, а также проведен электронномикроскопический анализ тонкой структуры и изломов образцов сплава после различных режимов термообработки с крупным размером зерна и после ИПД методом кручения под высоким давлением.

Показано, что растворение s - фазы начинается только после формирования субмикрокристаллической структуры в g фазе.

Установлено, что в крупнозернистом состоянии пластичностью обладают об- разцы с однофазной структурой α твердого раствора и образцы с двухфазной a + g структурой. Образцы сплава с s + g и модулированной a1+a2 структурами являют- ся хрупкими и обладают невысокими прочностными характеристиками. Показано, что ИПД проводит к формированию НК структуры в сплаве 30Х23К с размером зерен порядка 50 нм. При этом происходит повышение прочности и снижение пластичности в образцах с a и a + g структурой и повышение прочности и пла- стичности в s + g и a1 + a2 состояниях. Обнаруженное повышение пластичности, по-видимому, связано с растворением при ИПД интерметаллидной s-фазы и моду- лированной a1 + a2 структуры. Установлено, что оптимальное сочетание магнит- ных и механических свойств обеспечивает композитная структура, состоящая из сильномагнитных выделений a1 фазы в a2 матрице с прослойками a фазы, полу- ченными в процессе ИПД.

Дата добавления: 2017-01-14