Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т
Представлены результаты исследования влияния легирования наноструктурными порошками системы ZrO₂ на размеры зерен, неметаллические включения, микротвердость, механические свойства и характер внутреннего трения стали Х18Н10Т вакуумной дуговой выплавки. Показано, что легирование ведет к некоторому изм...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111413 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т / В.М. Аржавитин, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа, И.М. Короткова, В.И. Сытин // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 5. — С. 58-62. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859745821757538304 |
|---|---|
| author | Аржавитин, В.М. Борц, Б.В. Ванжа, А.Ф. Короткова, И.М. Сытин, В.И. |
| author_facet | Аржавитин, В.М. Борц, Б.В. Ванжа, А.Ф. Короткова, И.М. Сытин, В.И. |
| citation_txt | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т / В.М. Аржавитин, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа, И.М. Короткова, В.И. Сытин // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 5. — С. 58-62. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Представлены результаты исследования влияния легирования наноструктурными порошками системы ZrO₂ на размеры зерен, неметаллические включения, микротвердость, механические свойства и характер внутреннего трения стали Х18Н10Т вакуумной дуговой выплавки. Показано, что легирование ведет к некоторому измельчению зеренной структуры стали с ростом концентрации введенных добавок ZrO₂ и незначительному увеличению её микротвёрдости. Обнаружен новый пик внутреннего трения в стали Х18Н10Т при 450 °С, причем его интенсивность обратно пропорциональна количеству введенного ZrO₂. Последний результат свидетельствует о том, что включения ZrO₂, по-видимому, препятствуют скоплению фосфора на границах зёрен.
Досліджено вплив легування наноструктурними порошками ZrO₂ на розміри зерен та неметалеві включення, мікротвердість, механічні властивості та характер внутрішнього тертя сталі Х18Н10Т ВДП. Показано, що легування веде до певного подрібнення зеренної структури сталі із зростанням концентрації введених добавок ZrO₂ з незначним збільшенням мікротвердості. Виявлено новий пік внутрішнього тертя в сталі Х18Н10Т при 450 °С, до того ж його інтенсивність обернено пропорційна кількості введеного ZrO₂. Останній результат свідчить про те, що включення ZrO₂ можуть перешкоджати скупченню фосфору на границях зерен.
Influence of alloying by nanostructure powders ZrO₂ on grain size and non-metallic inclusions, microhardness, mechanical properties and viscosity of steel 18Cr10NiTi is studied. It is shown, that alloying causes some refining of grain structure of steel with increase of concentration of implanted additions ZrO₂ with insignificant increase of microhardness. A new peak of internal friction in steel 18Cr10NiTi at 450 °C is detected, moreover it`s intensity is inversely proportional to the quantity of implanted ZrO₂. The last results testifies to the fact that inclusions of ZrO₂ impedes the accumulation of phosphorus on grain boundaries.
|
| first_indexed | 2025-12-01T20:32:05Z |
| format | Article |
| fulltext |
58 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2013. №5(87)
УДК 621.384.6:620.198
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕГИРОВАНИЯ
НАНОСТРУКТУРНЫМИ ОКСИДАМИ ZrO2
НА СВОЙСТВА СТАЛИ Х18Н10Т
В.М. Аржавитин, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа, И.М. Короткова, В.И. Сытин
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Е-mail: van_@kipt.kharkov.ua, arzhavitin@kipt.kharkov.ua;
тел. +38(057)335-62-09
Представлены результаты исследования влияния легирования наноструктурными порошками системы
ZrO2 на размеры зерен, неметаллические включения, микротвердость, механические свойства и характер
внутреннего трения стали Х18Н10Т вакуумной дуговой выплавки. Показано, что легирование ведет к
некоторому измельчению зеренной структуры стали с ростом концентрации введенных добавок ZrO2 и
незначительному увеличению её микротвёрдости. Обнаружен новый пик внутреннего трения в стали
Х18Н10Т при 450 °С, причем его интенсивность обратно пропорциональна количеству введенного ZrO2.
Последний результат свидетельствует о том, что включения ZrO2, по-видимому, препятствуют скоплению
фосфора на границах зёрен.
ВВЕДЕНИЕ
Повышение радиационной стабильности и
физико-механических свойств важно для
материалов активной зоны ядерных реакторов,
особенно для проектируемых реакторов на быстрых
нейтронах, поскольку позволяет увеличить
выгорание топлива, а значит, повысить
экономичность его использования.
Одним из наиболее перспективных направлений
модификации существующих сталей и сплавов
является их дисперсное упрочнение
наноструктурными оксидами (ДУО или ODS – oxide
dispersion strengthened), которые повышают
работоспособность материалов при высоких
температурах и могут быть использованы в качестве
перспективных реакторных сталей с высокими
характеристиками жаропрочности и стойкости к
радиационному распуханию [1-4].
В настоящее время получение ДУО сталей
методами порошковой металлургии в сочетании с
горячим прессованием (в США, Франции, Японии,
России) не всегда обеспечивает необходимый
уровень стабильности радиационных и физико-
механических свойств. Наибольшие трудности при
такой технологии обычно вызывает высокая
адсорбция газовых примесей на развитой
поверхности нанокристаллических металлических
компонентов сплава. В ННЦ ХФТИ
разрабатываются способы получения сталей и
сплавов, микролегированных Y, La, Sc, Gd, Pr и их
соединениями, методами вакуумной дуговой плавки
(ВДП). Некоторые из этих способов реализованы с
применением ранее разработанной технологии
микролегирования соединениями РЗМ стали и
сплавов при динамическом воздействии на процесс
кристаллизации при ВДП [5, 6].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Легирование наноструктурными порошками
системы ZrO2 при ВДП было выполнено с
применением ранее разработанной технологии
микролегирования соединениями РЗМ [7, 8].
В качестве расплавляемого электрода
иcпользовался электрод диаметром 30 мм из сплава
Х18Н10Т, в качестве вводимых в сталь оксидных
включений – нанопорошки системы ZrO2−Y2O3
(ZrO2, стабилизированной 5 вес.% Y2O3).
Были получены слитки стали без легирования
оксидами с 0,075; 01 и 0,2 вес.% ZrO2. Слитки имели
следующие размеры: высота – 95 мм, диаметр –
57 мм. После механической обработки, горячей
прокатки в вакууме и холодной прокатки на воздухе
из слитков были изготовлены образцы толщиной
0,5 мм для проведения металлографических,
механических испытаний и исследования
внутреннего трения в стали Х18Н10Т.
Проведенные металлографические исследования
образцов стали Х18Н10Т ВДП показали, что
легирование наноструктурными порошками ZrO2
ведет к некоторому измельчению зеренной
структуры стали с ростом концентрации введенных
добавок ZrO2 с незначительным увеличением
микротвёрдости (рис. 1).
Следует отметить неоднородность деформации,
ярко выраженную разнозернистость отдельных
зерен в поле зрения микрошлифа. В большей части
зерен деформация выявляет одну или две системы
линий скольжения или они проявляются только в
некоторой области площади зерна.
Наиболее крупное зерно выявлено в стали без
добавок. В образцах с добавкой 0,1 % ZrO2
практически во всех зернах в поле зрения при х100
наблюдаются следы деформации в виде линий
скольжения в одной или двух системах.
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2013. №5(87) 59
а
б
в
г
Рис. 1. Влияние добавок ZrO2 на величину
зерна стали Х18Н10Т:
а – без легирования, зерна 30…80 мкм;
б – 0,075 вес.% ZrO2, зерна 25…85 мкм;
в – 0,1 вес.% ZrO2, зерна 20…100 мкм;
г – 0,2 вес.% ZrO2, зерна 40…150 мкм
По результатам анализа проката образцов стали
Х18Н10Т с добавками ZrO2+Y2O3 трех
концентраций (0,075; 0,1 и 0,2 вес.%), а также
сравнения со сталью Х18Н10Т без добавок можно
сделать следующие выводы.
С добавкой ZrO2 зерно несколько измельчается,
внутри него происходит сильное двойникование,
по-видимому, за счет дополнительных стопоров
при первичной кристаллизации и последующих
переделах.
Металлографические свойства образцов
стали Х18Н10Т с добавками ZrO2
Содер-
жание
ZrO2,
вес.%
Размер
зерен
в х/д-
состоянии,
мкм
Балл
зерен*
Микротвер-
дость в х/д-
состоянии,
кг/мм2
Балл
НВ**
0 30…80 4,5…5 140, 146, 155 1
0,075 25…85 6 167, 155, 147 1
0,1 20…100 6 144, 156, 150 1
0,2 40…150 4…4,5 170, 151, 173 <1
*По ГОСТ 5639-82 (СТ СЭВ 1959-79) «Стали и
сплавы. Методы выявления и определения величины
зерна». Приложение 2, шкала 3.
**По ДСТУ 3295-95 «Металографічний метод
визначення забрудненості металу неметалевими
включеннями».
Влияние легирования ZrO2+Y2O3 на размеры
зерен, микротвердость и неметаллические
включения в стали показано в таблице.
Механические свойства стали Х18Н10Т ВДП
изучались после термообработки (отжиг при
Т=1050 °С в течение 1 ч + закалка) методом
одноосного растяжения. Испытания проводились
при температурах 20, 500, 600 и 700 °C в вакууме без
добавки и с добавками 0,075; 0,1 и 0,2 вес.% ZrO2.
Сравнивая полученные результаты во всём
исследованном интервале температур, следует
отметить, что разница в значениях предела
прочности, предела текучести и относительного
удлинения при увеличении концентрации введенных
добавок остается на уровне нелегированной стали
(рис. 2), хотя и имеет тенденцию к незначительному
снижению (максимально – до 5 % при концентрации
в стали 0,2 вес.% ZrO2).
а
б
в
г
Рис. 2. Влияние добавок ZrO2 на механические
свойства стали Х18Н10Т при температуре
испытаний: а – 20 °C; б – 500 °C;
в – 600 °C, г – 700 °C
Исследовалось температурно-зависимое
внутреннее трение образцов холодно-
деформированной стали Х18Н10Т, без добавок и с
0,075; 0,1 и 0,2 вес.% ZrO2. Измерение внутреннего
трения осуществлялось с помощью резонансной
методики, описанной в работе [9]. Суммарная
относительная погрешность (случайная и
систематическая) измерения величины внутреннего
трения составляла около 1,5 %, что типично для
низкочастотных резонансных методик.
Температурно-зависимое внутреннее трение
Q-1(T) представляет собой монотонно возрастающий
с температурой фон )(1 TQb
− , на который
накладываются пики внутреннего трения. Как
правило, для повышенных температур T ≥ 0,5⋅TS, где
TS – температура плавления, фоновые значения
внутреннего трения пропорциональны
больцмановской экспоненте exp(-Ub/kT), в которой
Ub – энергия активации фона; k – постоянная
Больцмана [10]. Для сравнительно невысоких
температур T < 0,5⋅TS фон внутреннего трения
60 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2013. №5(87)
описывается существенно более медленными
функциями температуры, чем экспонента
Больцмана. Поэтому в первом приближении
аппроксимируем кривую фона внутреннего трения
постоянной величиной )(1 TQb
− = const = a1 при
пониженных температурах T < 0,5⋅TS и
трёхпараметрической функцией вида
)(1 TQb
− = a1 + a2⋅ exp(-Ub/kT) (1)
при произвольных температурах, где a2 – другая
постоянная величина. При проведении через
экспериментальные точки температурной
зависимости фона внутреннего трения )(1 TQb
−
методом наименьших квадратов три параметра –
a1, a2, Ub – функции (1) свободно варьируются до
достижения минимального среднеквадратичного
отклонения расчётных и экспериментальных данных.
Для определения температурной зависимости )(1 TQb
−
применялся метод «компьютерного лекала» [10],
согласно которому фоновая кривая внутреннего
трения проводилась по отдельным
экспериментальным точкам ниже 600 °C и всем
экспериментальным точкам выше 600 °C. Затем
находилась доля ΔQ-1(T) = Q-1(T) - )(1 TQb
− пиков в
величине суммарного внутреннего трения.
Температурные спектры внутреннего трения
Q-1(T) и ΔQ-1(T) стали Х18Н10Т, содержащей 0 и
0,2 вес.% легирующего оксида ZrO2 приведены на
рис. 3 и 4 соответственно.
0 100 200 300 400 500 600 700
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
T oC
Q-1
0 100 200 300 400 500 600 700
0.0000
0.0025
0.0050
0.0075
0.0100
0.0125
0.0150
0.0175
0.0200
T oC
ΔQ-1
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
T oC
0 100 200 300 400 500 600 700
Q-1
0 100 200 300 400 500 600 700
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
ΔQ-1
T oC
Рис. 3. Температурные зависимости внутреннего
трения стали Х18Н10Т, не содержащей
легирующего оксида ZrO2.
На врезке: внутреннее трение стали Х18Н10Т
за вычетом фона
Рис. 4. Температурные зависимости внутреннего
трения стали Х18Н10Т, содержащей 0,2 вес.%
оксида ZrO2. На врезке: внутреннее трение
легированной оксидом стали Х18Н10Т
за вычетом фона
Посредством машинной обработки
температурные зависимости внутреннего трения
ΔQ-1(T) образцов аустенитных сталей
аппроксимированы совокупностью четырех
лоренцианов. Видно, что эти спектры ΔQ-1(T)
состоят из пиков с максимумами не выше 200 °С,
примерно 260, 350, а также 445 °С. За исключением
последнего пика внутреннего трения (при 445 °С),
остальные пики наблюдались ранее в
холоднодеформированной аустенитной стали
Х18Н9Т с ГЦК-решёткой [11] и в малоуглеродистой
стали 20 с ОЦК-решёткой [12]. Наличие в стали 20
пиков внутреннего трения левее и правее 300 °С
обусловлено релаксацией Кёстера, в основе которой
лежит взаимодействие подвижных дислокаций,
образованных в ходе предварительного
деформирования, с примесными атомами (азотом и
углеродом соответственно) [12]. За формирование
низкотемпературного (≤ 200 °С) пика в Х18Н9Т
ответственны эффекты релаксации, вызванные
деформацией [13]. Природа пика при 445 °С
неизвестна, но учитывая его близость к температуре
480 °С зернограничной релаксации в чистом железе
[11], можно предположить, что он связан с
релаксацией по границам зёрен, обогащённых
сегрегирующей примесью.
Это утверждение основывается на том, что на
температурных зависимостях внутреннего трения
поликристаллических образцов твёрдых растворов
замещения кроме собственно пика зернограничной
релаксации, характерного для чистого металла
растворителя, иногда наблюдается так называемый
«примесный зернограничный» пик, отсутствующий
в чистых металлах, монокристаллах и образцах с
«бамбуковой» структурой. Такие пики были
обнаружены в сплавах железо-вольфрам, железо-
фосфор [14], железо-кремний [15], твёрдых
растворах на основе меди [16] и других [17]. Высота
«примесного зернограничного» пика внутреннего
трения (за вычетом фона) увеличивается с ростом
концентрации примеси в сплаве, достигая
максимума либо насыщения. Концентрация примеси
в сплаве, при которой наступает насыщение или
максимум «примесного» пика внутреннего трения,
соответствует адсорбционному насыщению границ
зёрен [16, 17]. Заметную величину «примесного»
пика следует ожидать при не слишком малой
концентрации примеси на границах зёрен (более
0,01 вес.% в сплавах железо-фосфор) [14].
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2013. №5(87) 61
Из примесей, образующих с железом твёрдые
растворы замещения, в наибольшей степени
склонностью к скоплению на границах зёрен
обладает фосфор. Поэтому в сплавах на основе
железа, содержащих фосфор, «примесный» пик
внутреннего трения при 445 °С связан с миграцией
атомов фосфора к границам зёрен и обратно при
циклическом деформировании [14].
Добавки в сталь Х18Н10Т оксида ZrO2
связывают фосфор, в результате чего «фосфорный»
пик внутреннего трения уменьшается с увеличением
концентрации легирующего оксида (рис. 5).
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
ΔQ-1
max
c%
Рис. 5. Зависимость высоты пика внутреннего
трения при 445 °C от концентрации легирующего
оксида ZrO2 (коэффициент множественной
корреляции R = 0,96998)
Высота остальных трёх пиков (≤ 200, 260 и
350 °С) не обнаруживает какой-либо
функциональной зависимости от концентрации
ZrO2, изменяясь случайным образом.
ВЫВОДЫ
Авторами исследовано влияние легирования
наноструктурными порошками системы ZrO2−Y2O3
на размеры зерен, микротвердость и
неметаллические включения, механические
свойства и характер внутреннего трения стали
Х18Н10Т ВДП.
Показано, что легирование ведет к некоторому
измельчению зеренной структуры стали с ростом
концентрации введенных добавок ZrO2 с
незначительным увеличением микротвёрдости.
Разница в значениях предела прочности, предела
текучести и относительного удлинения при
увеличении концентрации введенных добавок
остается на уровне нелегированной стали, хотя и
имеет тенденцию к незначительному снижению
(максимально – до 5 % при концентрации в стали
0,2 вес.% ZrO2).
Обнаружен новый пик внутреннего трения в
стали Х18Н10Т (при 450 °С), причем его
интенсивность обратно пропорциональна
количеству введенного ZrO2. Легирование стали
Х18Н10Т оксидом циркония практически не влияет
на величину зерен, микротвердость, прочность и
пластичность. Последний результат свидетельствует
о том, что включения ZrO2, по-видимому, не
связывают фосфор, а только препятствуют его
скоплению в границах зёрен.
Для определения влияния легирования
наноструктурными оксидами ZrO2 на
работоспособность стали Х18Н10Т при высоких
температурах необходимо провести исследования
влияния легирования оксидами ZrO2 на длительную
прочность данной стали.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Н.А. Азаренков, В.Н. Воеводин, В.Г. Кири-
ченко, Г.П. Ковтун. Наноструктурные материалы в
ядерной энергетике // Вісник Харківського
університету. 2010, №887, в. 1(45), с. 4-24.
2. L. Toualbi, C. Cayron, P. Olier, J. Malaplate,
M. Praud, M.-H. Mathon, D. Bossu, E. Rouesne,
A. Montani, R. Logé, Y. de Carlan. Assessment of a
new fabrication route for Fe–9Cr–1W ODS cladding
tubes // J. Nucl. Mater. 2012, v. 428, p. 47-53.
3. Y. de Carlan, J.-L. Bechade, P. Dubuisson,
J.-L. Seran, P. Billot, A. Bougault, T. Cozzika,
S. Doriot, D. Hamon, J. Henry, M. Ratti, N. Lochet,
D. Nunes, P. Olier, T. Leblond, M.H. Mathon. CEA
developments of new ferritic ODS alloys for nuclear
applications // J. Nucl. Mater. 2009, v. 386-388,
p. 430-432.
4. Marta Serrano, Mercedes Hernández-Mayoral,
Andrea García-Junceda. Microstructural anisotropy
effect on the mechanical properties of a 14Cr ODS steel
// J. Nucl. Mater. 2012, v. 428, p. 103-109.
5. В.М. Ажажа, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа,
Э.П. Шевякова, Н.Д. Рыбальченко. Возможности
применения редкоземельных материалов при
создании конструкционных материалов для атомной
промышленности Украины // Вопросы атомной
науки и техники. Серия «Вакуум, чистые
материалы, сверхпроводники». 2008, №1, с. 195-201.
6. В.Б. Юферов, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа,
И.В. Буравилов, Д.В. Винников, Е.В. Муфель,
Г.В. Писарев, А.Н. Пономарев. Уменьшение
размеров кристаллического зерна слитков в
вакуумно-дуговых печах с импульсным
воздействием // Вестник НГУ ХПИ. Серия «Техника
электрофизики высоких напряжений». 2009, №39,
с. 32-40.
7. Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа, И.М. Короткова.
Получение ДУО-сталей методом вакуумно-дугового
переплава // Материалы перспективных
реакторных установок: разработка и применение.
29.10 – 3.11. 2012, Звенигород, Москва, с. 120-121.
8. В.М. Аржавитин, А.Ф. Ванжа, И.М. Корот-
кова, Е.В. Луценко, В.И. Сытин. Исследование
стали Х18Н10Т, легированной наноструктурными
оксидами ZrO2 // XX Международная конференция
по физике радиационных явлений и радиационному
материаловедению, 10-15 сентября 2012 г. Алушта,
Крым. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2012, с. 304-306.
9. В.М. Аржавитин. Изучение процессов
фазового распада метастабильных сплавов методом
измерения модуля Юнга // Заводская лаборатория.
Диагностика материалов. 2009, т. 75, №12, с. 32-36.
62 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2013. №5(87)
10. М.Я. Рохманов, В.М. Андронов. Аномальна
релаксацiя в областi температур пiка Зiнера
старiючих сплавів Al−Mg // Вiсник ХНУ. Серiя
«Фiзика». 2000, №478, в. 4, с. 132-138.
11. М.А. Криштал, Ю.В. Пигузов, С.А. Голо-
вин. Внутреннее трение в металлах и сплавах. М.:
«Металлургия», 1964, 245 с.
12. А.Н. Чуканов. Внутреннее трение в оценке
деградации и деструкции углеродистых сталей //
Изв. ТулГУ (серия «Физика»). 2005, с. 125-131.
13. С.А. Головин, В.А. Семин, С.С. Гончаров.
Возможности компьютерного анализа при изучении
релаксационного спектра внутреннего трения
аустенитной стали // Изв. ТулГУ (серия «Физика»).
2005, с. 199-204.
14. Ю.В. Грдина, Е.Э. Гликман, Ю.В. Пигузов.
«Примесный» пик внутреннего трения в сплавах
железа, содержащих фосфор // Внутреннее трение в
металлах и сплавах. М.: «Наука», 1966, с. 91-94.
15. А.И. Жихарев, Г.М. Ашмарин, Е.А. Шведов.
Исследование зернограничной релаксации в
некоторых сплавах на основе железа // Внутреннее
трение в металлах, полупроводниках, диэлектриках
и ферромагнетиках. М.: «Наука», 1978, с. 93-97.
16. К.Ю. Сарычев, Ю.И. Кислицын,
Д.Ю. Кислицын, В.М. Демин. Влияние
межкристаллитной внутренней адсорбции примесей
на разрушение меди в контакте с жидким висмутом.
Краевые задачи и математическое моделирование /
Сборник статей 9-й Всероссийской научной
конференции. 28-29 ноября 2008 г., Новокузнецк. В
3-х т. Т. 2. Секция «Краевые задачи в физике и
химии твердого тела». НФИ ГОУ ВПО «КемГУ» /
Под общ. ред. В.О. Каледина. Новокузнецк, 2008,
с. 90-92.
17. Е.Э. Гликман, Ю.В. Пигузов. Межкристал-
литная внутренняя адсорбция и внутреннее трение
металлических твёрдых растворов и сплавов на их
основе // Аналитические возможности метода
внутреннего трения. М.: «Наука», 1973, с. 75-86.
Статья поступила в редакцию 26.12.2012 г.
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ЛЕГУВАННЯ НАНОСТРУКТУРНИМИ ОКСИДАМИ ZrO2
НА ВЛАСТИВОСТІ СТАЛІ Х18Н10Т
В.М. Аржавітін, Б.В. Борц, О.Ф. Ванжа, І.М. Короткова, В.І. Ситін
Досліджено вплив легування наноструктурними порошками ZrO2 на розміри зерен та неметалеві
включення, мікротвердість, механічні властивості та характер внутрішнього тертя сталі Х18Н10Т ВДП.
Показано, що легування веде до певного подрібнення зеренної структури сталі із зростанням концентрації
введених добавок ZrO2 з незначним збільшенням мікротвердості. Виявлено новий пік внутрішнього тертя в
сталі Х18Н10Т при 450 °С, до того ж його інтенсивність обернено пропорційна кількості введеного ZrO2.
Останній результат свідчить про те, що включення ZrO2 можуть перешкоджати скупченню фосфору на
границях зерен.
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF ALLOYING BY NANOSTRUCTURED OXIDES ZrO2
ON PROPERTIES OF STEEL 18Cr10NiTi
V.M. Arjavitin, B.V. Borts, A.F. Vanzha, I.M. Korotkova, V.I. Sitin
Influence of alloying by nanostructure powders ZrO2 on grain size and non-metallic inclusions, microhardness,
mechanical properties and viscosity of steel 18Cr10NiTi is studied. It is shown, that alloying causes some refining
of grain structure of steel with increase of concentration of implanted additions ZrO2 with insignificant increase of
microhardness. A new peak of internal friction in steel 18Cr10NiTi at 450 oC is detected, moreover it`s intensity is
inversely proportional to the quantity of implanted ZrO2. The last results testifies to the fact that inclusions of ZrO2
impedes the accumulation of phosphorus on grain boundaries.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-111413 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T20:32:05Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Аржавитин, В.М. Борц, Б.В. Ванжа, А.Ф. Короткова, И.М. Сытин, В.И. 2017-01-09T19:42:31Z 2017-01-09T19:42:31Z 2013 Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т / В.М. Аржавитин, Б.В. Борц, А.Ф. Ванжа, И.М. Короткова, В.И. Сытин // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 5. — С. 58-62. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111413 621.384.6:620.198 Представлены результаты исследования влияния легирования наноструктурными порошками системы ZrO₂ на размеры зерен, неметаллические включения, микротвердость, механические свойства и характер внутреннего трения стали Х18Н10Т вакуумной дуговой выплавки. Показано, что легирование ведет к некоторому измельчению зеренной структуры стали с ростом концентрации введенных добавок ZrO₂ и незначительному увеличению её микротвёрдости. Обнаружен новый пик внутреннего трения в стали Х18Н10Т при 450 °С, причем его интенсивность обратно пропорциональна количеству введенного ZrO₂. Последний результат свидетельствует о том, что включения ZrO₂, по-видимому, препятствуют скоплению фосфора на границах зёрен. Досліджено вплив легування наноструктурними порошками ZrO₂ на розміри зерен та неметалеві включення, мікротвердість, механічні властивості та характер внутрішнього тертя сталі Х18Н10Т ВДП. Показано, що легування веде до певного подрібнення зеренної структури сталі із зростанням концентрації введених добавок ZrO₂ з незначним збільшенням мікротвердості. Виявлено новий пік внутрішнього тертя в сталі Х18Н10Т при 450 °С, до того ж його інтенсивність обернено пропорційна кількості введеного ZrO₂. Останній результат свідчить про те, що включення ZrO₂ можуть перешкоджати скупченню фосфору на границях зерен. Influence of alloying by nanostructure powders ZrO₂ on grain size and non-metallic inclusions, microhardness, mechanical properties and viscosity of steel 18Cr10NiTi is studied. It is shown, that alloying causes some refining of grain structure of steel with increase of concentration of implanted additions ZrO₂ with insignificant increase of microhardness. A new peak of internal friction in steel 18Cr10NiTi at 450 °C is detected, moreover it`s intensity is inversely proportional to the quantity of implanted ZrO₂. The last results testifies to the fact that inclusions of ZrO₂ impedes the accumulation of phosphorus on grain boundaries. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т Дослідження впливу легування наноструктурними оксидами ZrO₂ на властивості сталі Х18Н10Т Investigation of the effect of alloying by nanostructured oxides ZrO₂ on properties of steel 18Cr10NiTi Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т Аржавитин, В.М. Борц, Б.В. Ванжа, А.Ф. Короткова, И.М. Сытин, В.И. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т |
| title_alt | Дослідження впливу легування наноструктурними оксидами ZrO₂ на властивості сталі Х18Н10Т Investigation of the effect of alloying by nanostructured oxides ZrO₂ on properties of steel 18Cr10NiTi |
| title_full | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т |
| title_fullStr | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т |
| title_full_unstemmed | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т |
| title_short | Исследование влияния легирования наноструктурными оксидами ZrO₂ на свойства стали Х18Н10Т |
| title_sort | исследование влияния легирования наноструктурными оксидами zro₂ на свойства стали х18н10т |
| topic | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/111413 |
| work_keys_str_mv | AT aržavitinvm issledovanievliâniâlegirovaniânanostrukturnymioksidamizro2nasvoistvastalih18n10t AT borcbv issledovanievliâniâlegirovaniânanostrukturnymioksidamizro2nasvoistvastalih18n10t AT vanžaaf issledovanievliâniâlegirovaniânanostrukturnymioksidamizro2nasvoistvastalih18n10t AT korotkovaim issledovanievliâniâlegirovaniânanostrukturnymioksidamizro2nasvoistvastalih18n10t AT sytinvi issledovanievliâniâlegirovaniânanostrukturnymioksidamizro2nasvoistvastalih18n10t AT aržavitinvm doslídžennâvplivuleguvannânanostrukturnimioksidamizro2navlastivostístalíh18n10t AT borcbv doslídžennâvplivuleguvannânanostrukturnimioksidamizro2navlastivostístalíh18n10t AT vanžaaf doslídžennâvplivuleguvannânanostrukturnimioksidamizro2navlastivostístalíh18n10t AT korotkovaim doslídžennâvplivuleguvannânanostrukturnimioksidamizro2navlastivostístalíh18n10t AT sytinvi doslídžennâvplivuleguvannânanostrukturnimioksidamizro2navlastivostístalíh18n10t AT aržavitinvm investigationoftheeffectofalloyingbynanostructuredoxideszro2onpropertiesofsteel18cr10niti AT borcbv investigationoftheeffectofalloyingbynanostructuredoxideszro2onpropertiesofsteel18cr10niti AT vanžaaf investigationoftheeffectofalloyingbynanostructuredoxideszro2onpropertiesofsteel18cr10niti AT korotkovaim investigationoftheeffectofalloyingbynanostructuredoxideszro2onpropertiesofsteel18cr10niti AT sytinvi investigationoftheeffectofalloyingbynanostructuredoxideszro2onpropertiesofsteel18cr10niti |