Влияние высокоэнергетических воздействий на модификацию физико–механических характеристик стали

  • Владимир Семенович Савенко Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина, ул. Студенческая, 28, 247760, г. Мозырь, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-6251-4459
  • Олег Александрович Троицкий Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия
  • Михаил Михайлович Хрущов Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-4319-3354
  • Владимир Иванович Сташенко Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия
  • Денис Александрович Зерница Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина, ул. Студенческая, 28, 247760, г. Мозырь, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-6251-4459
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-3-65-75

Аннотация

Установлено влияние СВЧ-излучения на процессы активной пластической деформации растяжением и релаксации механических напряжений в нагруженных образцах нержавеющей стали при действии импульсов тока и разных направлениях вектора напряженности E СВЧ-излучения относительно оси образца. При продольнойориентации вектора E и наличии тока эффект разупрочнения металла возрастал с 22 до 30 %. Анализ микроструктуры образцов с током и без него по различным  параметрам показал существенное влияние внешних энергетических воздействий на зернистую структуру стали. Действие импульсов электрического тока высокой плотности и СВЧ-излучения на образец, нагруженный выше предела текучести, увеличивает пластичность нержавеющей стали и ее прочностные характеристики, приводит к модификации микроструктуры. Установлено изменение фазового состава по содержанию мартенситной и аустенитной фаз в стали. СВЧ-излучение совместно с импульсом тока подавляет образование мартенсита (α-фазы) в деформированной части образца. Полученные результаты свидетельствуют о наличии дополнительного механизма электропластической деформации в скрещенных внешнем магнитном поле СВЧ-излучения и собственном магнитном поле тока.

Биографии авторов

Владимир Семенович Савенко, Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина, ул. Студенческая, 28, 247760, г. Мозырь, Беларусь

доктор технических наук, профессор; заведующий кафедрой физики и математики физико-инженерного факультета

Олег Александрович Троицкий, Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия

 доктор технических наук, профессор; главный научный сотрудник лаборатории комплексных физико-механических исследований материалов

Михаил Михайлович Хрущов, Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия

 кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник лаборатории комплексных физико-механических исследований материалов

Владимир Иванович Сташенко, Институт машиноведения им. А. А. Благонравова Российской академии наук, пер. Малый Харитоньевский, 4, 101990, г. Москва, Россия

 кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник лаборатории комплексных физико-механических исследований материалов

Денис Александрович Зерница, Мозырский государственный педагогический университет им. И. П. Шамякина, ул. Студенческая, 28, 247760, г. Мозырь, Беларусь

аспирант кафедры физики и математики физико-инженерного факультета. Научный руководитель – доктор физико-математических наук, профессор В. Г. Шепелевич

Литература

  1. Molotsky MI. [A possible mechanism of the magnetoplastic effect]. Solid State Physics. 1991;33(10):3112–3114. Russian.
  2. Troitsky OA. [Electromechanical effect in metals]. JETP Letters. 1969;10(1):18–22. Russian.
  3. Baranov YuV, Troitsky OA, Avraamov YuS, Shlyapin AD. Fizicheskie osnovy elektroimpul’snoi i elektroplasticheskoi obrabotok i novye materialy [Physical foundations of electropulse and electroplastic treatments and new materials]. Moscow: Moscow State Industrial University; 2001. 843 p. Co-published by the IMASH RAN. Russian.
  4. Savenko VS. Electroplastic deformation by twinning metals. Acta Mechanica et Automatica. 2018;12(4):259–264. DOI: 10.2478/ ama-2018-0039.
  5. Savenko VS, Troitsky OA, Silivonec AG. The contribution of ponderomotive factors in implementation of electroplasticity deformation. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Рhysical-technical series. 2017;1:85–91. Russian.
  6. Troitsky OA, Khrushchov MM, Stashenko VI, Levin IS. [The effect of current pulses and microwave radiation on the phase composition of steel during deformation]. Mashinostroenie i inzhenernoe obrazovanie. 2017;1:50–56. Russian.
  7. Golovin YuI, Morgunov RB. [Influence of a weak magnetic field on the state of structural defects and plasticity of ion crystals]. JETP. 1999;115(2):605–623. Russian.
  8. Iveronova VI, Revkevich GP. Teoriya rasseyaniya rentgenovskikh luchei [X-ray scattering theory]. 2nd edition, revised and expanded. Moscow: Izdatel’stvo Moskovskogo universiteta; 1978. 278 p. Russian.
  9. Carlton CE, Ferreira PJ. What is behind the inverse Hall – Petch effect in nanocrystalline materials? Acta Materialia. 2007; 55(11):3749–3756. DOI: 10.1016/j.actamat.2007.02.021.
  10. Barrett CS, Massalski TB. Structure of metals: crystallographic methods, principles and data. Oxford: Pergamon Press; 1980. XV, 654 p. Russian edition: Barrett CS, Massalski TB. Struktura metallov: v 2 chastyakh [Metal structure: in 2 parts]. Bernshtein AM, Dobavkin SV, translators; Bernshtein ML, editor. Moscow: Metallurgiya; 1984. 2 parts.
Опубликован
2020-10-07
Ключевые слова: СВЧ-излучение, импульсный ток, сталь 12Х18Н10Т, деформация, микроструктура, дислокация, рентгенодифрактометрия
Как цитировать
Савенко, В. С., Троицкий, О. А., Хрущов, М. М., Сташенко, В. И., & Зерница, Д. А. (2020). Влияние высокоэнергетических воздействий на модификацию физико–механических характеристик стали. Журнал Белорусского государственного университета. Физика, 3, 65-75. https://doi.org/10.33581/2520-2243-2020-3-65-75
Выпуск
№ 3 (2020): Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Раздел
Физика конденсированного состояния

Copyright (c) 2020 Журнал Белорусского государственного университета. Физика

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).