Исследование структуры образцов в порошковых низколегированных сталях с нанодобавками никеля и оксида никеля после спекания

Исследование микроструктуры порошковых низколегированных сталей

проводилось на микроскопе НЕОФОТ-21, результаты исследования представлены на рисунке 3.19 и 3.20.

Рисунок 3.19 - Микроструктура образцов стали С118иН4Д2М: а) без нанодобавок б) с 1%№-нано в) с 1% NiO-нано

Рисунок 3.20 - Микроструктура образцов стали СП50ХНМ:

а) без нанодобавок б) с 1%№-нано в) с 1% NiO-нано

Структура стали СП80Н4Д2М состоит из остаточного аустенита, мартенсита и цементита.

При сравнении структур сталей было обнаружено, что структуры с нанодобавками имеют более мелкое зерно.

При проведении электронно-микроскопического исследования нетравленых и травленых шлифов сталей СП80Н4Д2М и СП50ХНМ структура стали СП80Н4Д2М представляет равномерную смесь мартенсита, аустенита и цементита, а стали СП50ХНМ феррита, аустенита и перлита, также отчетливо видна округлая пористость. Имеются многочисленные поры мелкие, округлые размер 10-20 мкм (рисунок 3.21 и 3.22).

83400 15.0kV 8.0mm x300 SE 4/16/2015

100ur S3400 15.OkV 10.0mm x100 BSECOMP 4/21/2015

а) СП80Н4Д2М б) СП80Н4Д2М с Ni в) СП80Н4Д2М с NiO

Рисунок 3.21 -Изображение структуры стали СП80Н4Д2М без добавки и

с нанодобавками

Рисунок 3.22 -Изображение структуры стали СП50ХНМ без добавки и с

нанодобавками

При проведении фрактографического исследования изломов образца стали СП80Н4Д2М с наноразмерными добавками никеля и оксида никеля имеются как участки вязкого излома, так и участки хрупкого излома.

Участки хрупкого излома имеют лепестковый, пластинчатый вид, на которых видны округлые поры размером до 10-15 мкм.

В хрупком изломе видны участки зарождения и распространения

трещины (рис. 3.23 - 3.25).

Рисунок 3.23 - Фрактография стали СП80Н4Д2М

Рисунок 3.24 - Фрактография стали СП80Н4Д2М с NiO-нано

Рисунок 3.25 - Фрактография стали СП80Н4Д2М с NiO-нано

Проведенные фрактографические исследования стали СП50ХНМ с нанодобавками показали, что для изломов стали СП50ХНМ с нанодобавками характерно вязко-хрупкое разрушение, которое идет по границе зерна с вязкими участками отрыва. Вязкий излом свидетельствует о значительной пластической деформации при разрушении . По внешнему виду изломы отличают: хрупкий (светлый) излом, поверхность которого характеризуется наличием блестящих плоских участков; вязкий (матовый) излом, поверхность разрушения которого содержит весьма мелкие уступы, волокна, образующие при пластической деформации зерен в процессе разрушения.

Структура излома равномерная. Имеются отдельные участки вязкого и

хрупкого разрушения рисунок 3.26 - 3.31.

Рисунок 3.26 - Фрактография стали СП50ХНМ

Рисунок 3.27 - Фрактография СП50ХНМ с Ni-нано

Рисунок 3.28 - Фрактография СП50ХНМ с Ni-нано

Рисунок 3.29 - Фрактография СП50ХНМ с NiO-нано

Рисунок 3.30 - Фрактография СП50ХНМ с NiO-нано

Рисунок 3.31 - Фрактография СП50ХНМ с NiO-нано

3.5.