Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ НА ЗЕРЕННУЮ СТРУКТУРУ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СТАЛИ 20Х13




Бессонов Д.А., Воробьев С.В., Коновалов С.В., Иванов Ю.Ф.*, Белоусова Я.В., Комиссарова И.А., Целлермаер В.Я., Громов В.Е.

Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк, Россия, gromov@physics.sibsiu.ru

*Институт сильноточной электроники СО РАН, г. Томск, Россия

yufi@mail2000.ru

 

Целью работы являлось изучение зеренной структуры поверхностного слоя стали, подвергнутой высокоинтенсивной обработке электронным пучком. В каче- стве материала исследования использовали сталь марки 20Х13. Термическая обра- ботка стали состояла в отжиге при температуре 980 0С (3 часа) и последующей за- калке в воде. Электронно-пучковую обработку осуществляли на установке «СО- ЛО» (ИСЭ СО РАН).

В исходном состоянии исследуемая сталь являлась поликристаллическим аг- регатом, в объеме зерен которого, в результате закалки, была сформирована мар- тенситная структура. Зерна имели неравноосную форму, что вызвано предвари- тельной термомеханической обработкой стали. Средний размер зерен: продольный 19,8 мкм (s = ±8,0 мкм); поперечный 12,4 мкм (s = ±5,0 мкм). По границам зерен наблюдаются частицы второй фазы, которые являются, предположительно, карби- дами железа и хрома.

После обработки стали при плотности энергии пучка электронов ES = 10 Дж/см2, соответствующей режиму начального плавления (частично исчезают дефекты (царапины), внесенные при полировке), на поверхности стали формирует- ся слой, характеризующийся ультрамалым размером зерен: средние продольные

размеры 3,6 мкм (s = ±1,4 мкм); поперечные – 2,2 мкм (s = ±0,93 мкм). Особенно- стью формирующейся структуры является присутствие по границам зерен большо- го количества частиц второй фазы.

Электронно-пучковая обработка поверхности стали при плотности энергии пучка электронов ES ≥ 15 Дж/см2 соответствует режиму плавления поверхностного слоя. В результате высокоскоростной кристаллизации и последующего охлаждения в поверхностном слое стали формируется зеренная структура двух масштабных уровней. К первому из них отнесем зерна, размеры которых изменяются в пределах от 15 до 150 мкм; ко второму – зерна, размеры которых изменяются в пределах де- сятых долей – единиц микрометра. Зерна второго масштабного уровня при обра- ботке стали электронным пучком с плотностью энергии 15…25 Дж/см2 располага- ются по границам и в стыках границ крупных зерен.

Таким образом, в сталях ферритного класса рекристаллизация сопровождает- ся полиморфными превращениями. В этом случае процесс разбивается условно на две стадии: 1) зарождение и рост кристаллитов (зерен) новой фазы до их столкно- вения и 2) рост одних зерен (кристаллитов) новой фазы путем поглощения других зерен этой же фазы (так называемая стадия собирательной рекристаллизации). Первая стадия представляет собой фазовую перекристаллизацию, вторая – струк- турную рекристаллизацию.

 

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке грантов РФФИ (проекты № 12-02-00092-а) и ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры ин- новационной России на 2009-2013 г.г.» (гос. контракт №02.740.11.0538).






Дата добавления: 2017-01-14; Просмотров: 40; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:





studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.162.154.91
Генерация страницы за: 0.013 сек.