Формирование структуры азотсодержащей аустенитной стали 04Х20Н6Г11М2АФБ при горячей деформации. Часть I. Влияние температуры и скорости деформации на процесс динамической рекристаллизации

Для высокопрочной коррозионно-стойкой азотсодержащей аустенитной стали 04Х20Н6Г11М2АФБ определены значения пороговой степени деформации, необходимой для зарождения и развития процессов динамической рекристаллизации в исследуемых диапазонах температур и скоростей деформирования. Анализ диаграмм деформации показал, что сопротивление деформации увеличивается при снижении температуры деформирования. При температурах 1000–1200°С наблюдается слабовыраженный пик, который свидетельствует о начале динамической рекристаллизации. Исследована структура стали после горячей деформации со скоростями 0,1; 1,0 и 10 с^–1 в интервале температур 900–1200°С с использованием методов EBSD-анализа и трансмиссионной электронной микроскопии.

1. Малышевский В. А, Цуканов В. В, Калинин Г. Ю., Грачев Г. В. Современные маломагнитные стали для судостроения // Судостроение. – 2009. – № 3. – С. 66–68.

2. Калинин Г. Ю., Харьков А. А, Фомина О. В., Голуб Ю. В. К вопросу о перспективах широкого внедрения аустенитных сталей, легированных азотом // Морской вестник. – 2010. – № 4 (36). – С. 82–83.

3. Потак Я. М. Высокопрочные стали. – М: Металлургия, 1972.– 208 с.

4. Сагарадзе В. В., Уваров А. И. Упрочнение и свойства аустенитных сталей. – Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. – 720 с.

5. Костина М. В., Банных О. А., Блинов В. М., Дымов А. А. Легированные азотом хромистые коррозионно-стойкие стали нового поколения // Материаловедение. – 2001. – № 4(7). – С. 35–44.

6. Gavriljuk V. B. Nitrogen in Iron and Steel // ISIJ International. – 1996. – V. 36, N 7. – Р. 738–745.

7. Горынин И. В., Рыбин В. В., Малышевский В. А., Калинин Г. Ю., Мушникова С. Ю., Малахов Н. В., Ямпольский В. Д. Создание перспективных принципиально новых коррозионно-стойких корпусных сталей, легированных азотом // Вопросы материаловедения. – 2005. – № 2(42). – С. 40–54.

8. Костина М. В., Банных О. А., Блинов В. М. Особенности сталей, легированных азотом // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2000. – № 12. – С. 3–6.

9. Банных О. А., Блинов В. М., Костина М. В., Блинов Е. В. О возможности экономии никеля в стали типа 0Х17Н12М2 (AISI 316) за счет легирования азотом // Металлы. – 2006. – № 5. – С. 7–14.

10. Гаврилюк В. Г., Бернс Г. Высокопрочная аустенитная нержавеющая сталь // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2007. – № 12. – С. 17–19.

11. Мушникова С.Ю., Костин С.К., Сагарадзе В.В., Катаева Н.В. Структура, свойства и сопротивление коррозионному растрескиванию азотсодержащей аустенитной стали, упрочненной термомеханической обработкой // Физика металлов и металловедение. – 2017. – Т. 118. – № 11. – С. 1223–1235..

12. Коджаспиров Г. Е., Сулягин Р. В., Карьялайнен Л. П. Влияние температурнодеформационных условий на упрочнение и разупрочнение азотсодержащих коррозионно-стойких сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. – 2005. – № 11(605). – С. 22–26.

13. Костина М. В., Банных О. А., Блинов В. М., Дымов А. А. Легированные азотом хромистые коррозионно-стойкие стали нового поколения // Материаловедение. – 2001. – № 4(7). – С. 35–44.

14. Банных О. А., Блинов В. М., Костина М. В. Исследование эволюции структуры азотистой коррозионно-стойкой аустентной стали 06Х21АГ10Н7МФБ при термодеформационном и термическом воздействии // Вопросы материаловедения. – 2006. – № 1 (45). – С. 9–22.

15. Влияние горячей деформации на структуру и механические свойства высокоазотистых немагнитных сталей / В. М. Блинов, И. Л. Пойменов и др. // Структура и физико-механические свойства немагнитных сталей. – М.: Наука, 1986. – С. 30–33.

16. Горынин И. В., Рыбин В. В., Малышевский В. А., Калинин Г. Ю., Малахов Н. В., Мушникова С. Ю., Ямпо льский В. Д. Создание перспективных принципиально новых коррозионно-стойких корпусных сталей, легированных азотом // Вопросы материаловедения. – 2005. – № 2 (42). – С. 40–54.

17. Сагарадзе В. В., Уваров А. И., Печеркина Н. Л., Калинин Г. Ю., Мушникова С. Ю. Влияние упрочняющей обработки на структуру и механические свойства закаленной азотсодержащей аустенитной стали 04Х20Н6Г11АМ2БФ // МиТом. – 2008. – № 10 (610). – С. 33–38.

18. Горынин И. В., Малышевский В. А., Калинин Г. Ю., Мушникова С. Ю., Банных О. А., Блинов В. М., Костина М. В. Коррозионно-стойкие высокопрочные азотистые стали // Вопросы материаловедения. – 2009. – № 3 (59). – С. 7–16.

19. Мушникова С. Ю., Сагарадзе В. В., Филиппов Ю. И., Катаева Н. В., Завалишин В. А., Малышевский В. А., Калинин Г. Ю., Костин С. К. Сравнительный анализ коррозионного растрескивания аустенитных сталей с разным содержанием азота в хлоридных и водородсодержащих средах // ФММ. – 2015. – V. 116. – С. 663–671.

20. Коджаспиров Г. Е., Рудской А. И., Рыбин В. В. Физические основы и ресурсосберегающие технологии изготовления изделий пластическим деформированием. – СПб.: Наука. – 2006. – 350 с.

21. Бернштейн М. Л. Структура деформированных металлов. – М.: Металлургия. – 1977. – 431 с.

22. Горелик С. С., Добаткин С. В., Капуткина Л. М. Рекристаллизация металлов и сплавов. – М.: МИСИС. – 2005. – 432 с.

23. Рекристаллизация металлических материалов / Под ред. Ф. Хеснер. – М.: Металлургия, 1982. – 352 с.

24. Humphreys F. J., Hatherly M. Recrystallization and related annealing phenomena. – Elsevier, 2004. – 574 p.

25. Current issues in recrystallization: a review / R. D. Doherty, D. A. Hughes, F. J. Humphreys,J. J. Jonas and oth. // Materials Science and Engineering. – 1997. – A238. – P. 219–274.

26. Кондратьев Н. С., Трусов П. В. Механизмы образования зародышей рекристаллизации в металлах при термомеханической обработке // Вестник ПНИПУ. Механика. – 2016. – № 4. – C. 151–174.

27. Evangelista E., McQueen H.J., Ryan N.D. Hot strength, dynamic recovery and dynamic recrystallization of 317 type stainless steel // Metallurgical science and technology. – 1987. – V. 5. – No 2. – P. 50–58..

28. Sakai T., Belyakov A., Kaibyshev R., Miura H., Jon as J. J. Dynamic and post-dynamic recrystallization under hot, cold and severe plastic deformation conditions // Progress in Materials Science. – 2014. – V. 60. – P. 130–207.

29. Бернштейн М. Л., Займовский В. А., Капуткина Л. М. Термомеханическая обработка стали. – М: Металлургия, 1983. – 480 с.

30. Ponge D., Gottstein G., Necklace formation during dynamic recrystallization: mechanisms and impact on flow behavior // Acta mater. – 1998. – V. 46, N 1. – P. 69–80.

31. Dehghan-Manshadi A., Barnett M. R., Hodgson P. D. Recrystallization in AISI 304 austenitic stainless steel during and after hot deformation // Materials Science and Engineering. – 2008. – A 485. – P. 664–672.

32. Dehghan-Manshadi A., Barnett M.R., Hodgson P. D. Hot deformation and recrystallization of austenitic stainless steel: part I. Dynamic recrystallization // Metallurgical and materials transactions A. – 2008. – V. 39 A. – P. 1359–1370.

33. Пуарье Ж. П. Высокотемпературная пластичность кристаллических тел. – М.: Металлургия, 1982. – C. 272.

34. Hoseini Asli A, Zarei-Hanzaki A. Dynamic Recrystallization Behavior of a Fe–Cr–Ni Super-Austenitic Stainless Steel // J. Mater. Sci. Technol. – 2009. – V. 25, N 5. – P. 603–606.

35. Рыбин В. В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 224 с.