IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Методами современного физического материаловедения выполнены исследования и проведен сравнительный анализ структурно-фазовых состояний, дислокационной субструктуры, механических и трибологических свойств поверхности полки термомеханически упрочненной и неупрочненной двутавровой балки ДТ155 из малоуглеродистой стали 09Г2С, используемой для шахтных монорельсовых дорог.

Установление физических механизмов формирования и эволюции структурно-фазовых состояний и дефектной субструктуры в сталях – одна из важных задач современного физического материаловедения, поскольку лежит в основе разработки и создания эффективных способов повышения служебных характеристик изделий[1].

Исследования фазового состава и дефектной субструктуры стали проводили методами электронной дифракционной микроскопии тонких фольг[2].

Морфологический и микродифракционный анализ показал, что основной структурной составляющей стали являются зерна феррита. В существенно меньше количестве присутствуют зерна перлита пластинчатой морфологии. В объеме зерен феррита и в ферритной составляющей зерен перлита выявляется дислокационная субструктура.

Высокотемпературная прокатка и последующее ускоренное охлаждение заготовки приводят к формированию в поверхностном слое двутавровой балки закалочной структуры, а именно, наряду с зернами феррита выявляются зерна, в которых присутствуют кристаллы мартенсита пакетной морфологии. Зерна перлита в поверхностном слое стали двутавровой балки не выявляются.

Таким образом, термомеханическое упрочнение стали 0,9Г2С привело к формированию в поверхностном слое двутавровой балки морфологически сложной дефектной субструктуры со сравнительно высокой скалярной плотностью дислокаций. Очевидно, что подобное преобразование дефектной субструктуры должно сопровождаться повышением служебных характеристик стали.

Методами просвечивающей электронной дифракционной микроскопии выполнены исследования дефектной субструктуры стали 09Г2С в нетермоупрочненном и термоупрочненном состояниях. Показано, что ускоренное охлаждение стали приводит к формированию в поверхностном слое высокодефектной структуры, характеризующейся более высокими (по отношению к неупрочненному состоянию) значениями твердости и износостойкости[3].

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ№ 16-48-420530 р_а.

Библиографический список

1. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. – М.: Техносфера, 2004. – 384 с.

2. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. – М.: Металлургия, 1973. – 584 с.

3. Томас Г., Гориндж М.Дж. Просвечивающая электронная микроскопия материалов. – М.: Наука, 1983. – 320 с.

Код для цитирования: Скопировать