Structure and Mechanical Properties of Nitrogen Austenitic Steel after Ultrasonic Forging

Abstract

Electron microscopy and X ray diffraction have been used to investigate a nitrogen 07Kh17AG18 steel with an austenitic structure after the surface deformation treatment-ultrasonic forging. During ultra sonic forging, an austenitic structure transforms into a new structure with an elevated concentration of defor mation induced stacking faults, a lot of deformation microtwins, ε martensite crystals. The austenite lattice parameter is found to be decreased in the surface layer. After ultrasonic forging, nitrided steel exhibits enhanced strength properties with retained high plasticity.

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ И ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТОК НА СТРУКТУРУ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СТАЛИ 16.5Cr-I8.8Mn-0.53N-0.07С

“…ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ И ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТОК НА СТРУКТУРУ, МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ СТАЛИ 16.5Cr-I8.8Mn-0.53N-0.07С 1 Шулепов И.А., 1 Наркевич Н.А., 2,3 Ботаева Л.Б., 2 Сыпченко В.С., 2 Солдатов А.И., 2 Сорокин П.В., 2 Кашкаров Е.Б., 2 Сыртанов М.С. 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск 2 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск 3 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск Известно [1], что формирование определенных мезоскопических структурных состояний взаимосвязано с возмущением электронной подсистемы. В частности, исследования авторов [2] показали, что после модификации сплава Ti-6Al-4V наряду с изменениями его структуры наблюдаются также изменения низкоэнергетических электронных подсистем.…”

“…В исходном состоянии (после закалки от 1100 °С) исследуемая сталь имела крупнозернистую 30-50 мкм аустенитную структуру. Деформационную (УЗК) обработку поверхности проводили, как показано в работе [3]. Часть образцов обрабатывали ЭЛО на установке (ИФПМ СО РАН, Россия) [4] непрерывным сфокусированным электронным лучом.…”

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ КОВКОЙ С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТОЙ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Cr-Mn-N СТАЛИ ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОМ РАСТЯЖЕНИИ

“…Одним из ее вариантов, обеспечивающим поверхностное упрочнение, является ковка с ультразвуковой частотой (УЗК). Применение УЗК позволяет упрочнить поверхностный слой на глубину 200 мкм и, тем самым, существенно повысить предел текучести [3]. В результате деформационной обработки в структуре приповерхностного слоя образуется ε-мартенсит [3].…”

“…Применение УЗК позволяет упрочнить поверхностный слой на глубину 200 мкм и, тем самым, существенно повысить предел текучести [3]. В результате деформационной обработки в структуре приповерхностного слоя образуется ε-мартенсит [3]. Наша работа посвящена исследованию влияния УЗК на свойства 16.5Cr-I8.8Mn-0.53N-0.07С стали при низкотемпературном растяжении.…”

Effect of the γ→ε Phase Transition on Transformation-Induced Plasticity (TRIP) of Nickel-Free High Nitrogen Steel at Low Temperatures

“…The same effect has been observed for ones of similar composition (with 0.51-0.53%N and 0.03-0.07% C) if they have been deformed at room temperature above the ε true strain of 0.3. Moreover, the transformation is possible upon frictional processing [18] or ultrasonic forging [19] of their surfaces.…”