Способ рентгенографического контроля ресурса пластичности мартенситностареющих сталей

 

Изобретение относится к области физического материаловедения и может использоваться при определении механических характеристик сталей в лабораторных и заводских усл овиях в различных отраслях промьштенности. Цель - повышение точности контроля ресурса пластичности и определения предела прочности сталей, структура которых формируется при закалке из межкритического интервала температур . В связи с немонотонностью изменения стр(уктурных параметров мартенситно-стареющих сталей и величины максимальной равномерной пластической деформации в зависимости от температуры их однозначная взаимная корреляция не может использоваться для нахождения ресурса пластичности. Позтому для определения ресурса пластичности и предела прочности из контролируемой стали изготавливают серию эталонов и измеряют на них период решетки и ширину интерференции для матричной фазы и аустенита, а затем эти же параметры и количество аустенита - в контролируемом образце. По кривым Взаимосвязи полуширины и периода матричной фазы и аустенита устанавливают тип присутствующего аустенита обрат- HbDi или остаточный), после чего находят ресурс пластичности стали и предел прочности из соответствующих кривых зависимости этих величин от содержания остаточного или обратного аустеиита, 5 ил. 1 табл. S (Л с со со о о ю 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1396024

Al (51)4 G 01 N 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4073441/31-25 (22) 02.06 ° 86 (46) 15.05.88. Бюл. М 18 (71) Институт механики AH УССР (72) С.Б.Нижник, В.П.Островская, С.П.Дорошенко и Г.И.Усикова (53) 621,386(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М- 344327, кл. G 01 N 3/28, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 421920, кл. G 01 N 23/20 .,1972, (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ РЕСУРСА ПЛАСТИЧНОСТИ МАРТЕНсНТН0-cTAPEIoL9Ix cTAJIEA (57) Изобретение относится к области физического материаловедения и может использоваться при определении механических характеристик сталей в лабораторных и заводских условиях в различных отраслях промышленности, Цель — повышение точности контроля ресурса пластичности и определения предела прочности сталей, структура которых формируется при закалке из межкритического интервала температур. В связи с немонотонностью изменения структурных параметров мартенснтно-стареющих сталей и величины максимальной равномерной пластической деформации в зависимости от температуры их однозначная взаимная корреляция не может использоваться для нахождения ресурса пластичности. Поэтому для определения ресурса пластичности и предела прочности нз контролируемой стали изготавливают серию эталоНоВ и измеряют на них период решетки и ширину интерференций для матричной фазы и аустенита, а затем эти же параметры и количество аустенита — в контролируемом образце. По кривым

Взаимосвязи полуширины и периода мат- 9 ричной фазы и аустенита устанавливают рр тип присутствующего аустенита обрат- %Ф Ф ныл или остаточный), после чего нахо- С дят ресурс пластичности стали и предел прочности из соответствующих кри« вых зависимости этих величин от содержания остаточного или обратного аустенита. 5 ил. 1 табл.

1396024

Изобретение относится к физическому материаловедению и может использоваться при определении механических характеристик сталей в лабораторных и заводских. условиях в различных отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точ". ности контроля ресурса пластичности и определение предела прочности сталей, 10 структура которых формируется при закалке из межкритическога интервала температур.

На фиг. 1 показан график изменения полуширины дифракционной линии матрич-1g

:ной фазы и ресурса пластичности максимальнои равномерной пластической деформации Е< от температуры закалки; на фиг. 2 — график формирования обратного и остаточного аустенита в мартенситно-стареющей стали Х12Н10МТ при температурах b(превращения, а также изменение мартенситной точки о

М ц С; н а фиг . 3 — график зависимости ресурса пластичности К и предела

25 прочности 6ь от количества обратного (— ) и остаточного (, ) аустенита мартенситно-стареющей стали Н18К9М5Т; на фиг. 4 и 5 — взаимосвязь структурных параметров а =

(б,) формирующегося аусте-30 нита в стали H18K9N5T в случае обратного (— ) и остаточного (- — -) . аустенита.

Предлагаемый способ базируется на результатах детально: а исследования структурных изменений в мартенситностареющих сталях в зависимости от условий термической обработки (фиг. l), показавших, что обратныи и остаточный аустенит в соответствии с различным 40 механизмам образования характеризуется различной, но определенной для каждого из них взаимосвязью ширины (p,„) и (p ) рентгеновских интерференций с постоянной кристаллической решетки матричной фазы (а ) и формирующегося при закалке аустенита (ад) .

Различная взаимосвязь а = (p ) и а = (pA) для обратного и остаточноA 3 га аустенита (фиг. 4 и 5) обусловлена особенностями формирования укаэанных фаз. Обратный аустенит формируется в структуре перестареннога мартенсита (левая ветвь кривой f -Т, фиг. 2) .

По мере увеличения количества Г „ обРатного аустенита происходит одновре-менное уменьшение ширины рентгеновских интерференций ()3„,) и (pA) и постоянной кристаллическаи решетки а, а, как мартенсита, так и обратм ного аустенита (фиг. 4 и 5) .

Остаточный аустенит (правая ветвь кривой f I фиг. 2) сохраняется при закалке в структуре мартенсита охлаждения и так же, как и мартенсит охлаждения характеризуется резким повышением уровня изменения ширины рентгеновских интерференций, При этом с ростом количества остаточного аустенита f постоянная его кристалличесA кой решетки а, увеличивается (фиг.4 и 5), а постоянная кристаллической решетки мартенсита ац уменьшается (фиг. 4 и 5) . Для мартенсита охлаждения хар актер на слаб ая з ави си ма с ть р„от f A, Закономерный характер связи а,„= 4 (p ) и а = (6„) для обРатного и остаточного аустенита подтверждается данными электронна-микроскопического анализа, выявляющего различную микроструктуру аустенита разных типов.

В связи с этим для разделения обратного и остаточного аустенита необходим совместный анализ изменения ширины рентгеновских интерференций р и параметров кристаллической решетки (а) матричной фазы и аустенита.

Для повышения точности определения типа аустенита следует использовать взаимосвязь а = (р„) при ! 20Х H взаимосвязь R g= Q (p>A) при

f>) 207..

В качестве примера осуществления способа приведены результаты контроля ресурса пластичности листовых полуфабрикатов из мартенситна-стареющей стапи H18K9M5Z закаленной из межкритического интервала температур. Согласно предлагаемому способу измеряли количество аустенита в образцах

f< и структурные параметры матричной фазы р„ а м- ширину рентгеновских интерференций и постоянную кристаллической решетки и аустенита,3,а <.

Для набора эталонов из исследуемой стали определяли изменения структурных параметров я = g>(p д и а = ф, д ) для случая обратного и остаточного аустенита.

Из 12 исследованных полуфабрикатов выявили 4 с попарно одинаковым количеством аустенита. В таблице для вьг явленных количеств определяли численные значения соответствующих параметров мартенсита и аустенита. При их сопоставлении с эталонными значениТип Механические аустенита свойства стали

Структурные параметры матричной . фазы

Структурные параметры аустенита

Образец оличетво у,стеита, д Õ

Ер рХ ц р1 1па а „, А р .10 рад ь

3 а4 Х Рд 10 Рад

Обратный 1 5

Остаточный 2,5

21 . Обратный 5, 5

32 Остаточный 6,7

15 2р8697 18й4

15 2р8739 27r2

1755

1200

3,5958

1400

1300

3,5918 з 1396024

4 ями установлено, что в полуфабрикатах стали закаливают от разных темпера1 и 3 тип аустенита обратный, а во тур из межкритического интервала, 2 и 4 — остаточный . Определив тип вы- получая двухфазную мартенситно-аустеявленного аустенита находили искомую нитную структуру с обратным и/или осУ

5 величину ресурса пластичности Р (мак- таточным аустенитом, измеряют их ресимальной равномерной пластической сурс пластичности Е и предел проче деформации материала, при превышении ности 6ц, на эталонах определяют кокоторой развивается потеря памяти личество обратного и/или остаточного формы и разрушение изделия) предела 10 аустенита f>, ширину р< одной из его прочности 6 e (фиг. 3) из зависимос- дифракционных линий, и период решетки тей этих параметров от количества об- аустенита ад и матРичной фазы марратного, либо остаточного аустенита, тенсита) а, затем строят зависимосполученных для набора эталонов из ис- ти Eã= (f„) 4 = (f„) „= 9 (< )

1 следуемой стали. а = ц(p„) для обратного и остаточного аустенита, измеряют для образца иэ

Формула изобретения контролируемого материала количество

Способ рентгенографического кон- аустенита f> и структурные параметры троля ресурса пластичности мартенсит- àA 12А а „ и р, при 1д 20Х находят но-стареющих сталей, включающий пооче 2 тип аустенита: обратный или остаточный, редное облучение эталонов и исследу- сравнивая измеренное значение а с д емого образца пучком рентгеновских /эталонными значениями 2а, полученными лучей, регистрапию нх диерактограмм и из зависимости аа — — й(р„дпа найденопределение ширины рентгеновских ни- ного значение д„, а при 2 z 20% нахотерференций матричной фазы р„, о т- 25 дят тип аустенита, сравнивая измеренл и ч а ю шийся тем, что, с це- ные значения а„ с его эталонными эналью повышения точности контроля ресур- чениями, полученными из зависимости са пластичности и определения преде- а„= <ц (р„) для найденного значения р„, ла прочности сталей, структура кото- . и определяют <ри beиз эталонных зарых формируется при закалке иэ меж- висимостей Р = 4,(д) и be= q,(f>) для критического интервала температур найденного типа и количества аустенита (Ас-„..". Ас. ), эталоны из контролируемой Г, в образце, Определение механических свойств стали

1396024 =р,% у а »

ОО

Р

500

540 ЮЮ ЫР Hd 700 ЧЧО

Фиг Г

17Ю

1537

1УОР

2 .870

7,871

1ЮО

396024

ЯО M

Фага 8

Ер,%

l 39á024

ЮЯУ

18

Составитель Е.Сидохин

Редактор И.Середа Техред N.Äèäûê Корректор М.Шароши

Заказ 2488/44 Тираж 847 Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен пЪ и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4