<<
>>

Определение твердости

При модифицировании конструкционных низколегированных порошковых сталей наноразмерными частицами, необходимо равномерно распределить их в объеме порошковой заготовки, тогда это может существенно улучшить комплекс механических свойств и в первую очередь твердость и прочность на растяжение порошковых сталей.

При спекании происходит процесс укрупнения и сфероидизации частиц, который начинается одновременно во всем объеме формовки и фактически приводит к уплотнению порошковой формовки, а также к зональному обособлению [118-121].

Однако в случае неравномерного размешивания наноразмерные частицы будут образовывать крупные конгломераты в порах материала, не давая при этом ожидаемого положительного эффекта [122]. Все эти явления в первую очередь сказываются на твердости порошковых заготовок.

Методика определения твердости образцов описана в пункте 2.3.5.

Значение твердости спеченной стали СП80Н4Д2М с различным содержанием добавки NiO и Ni приведены на рис 4.1. Твердость материала с увеличением содержания нанодобавки Ni и NiO растет, что объясняется увеличением степени легированности железной основы и снижением пористости.

Рисунок 4.1 - Твердость спеченной низколегированной стали СП80Н4Д2М с

нанодобваками от содержания нанодобавки

В результате спекания порошковой низколегированной стали СП50ХНМ идет образование нескольких фаз феррита, аустенита и цементита, который обладает высокой прочностью и твердостью. Наличие в структуре наночастиц способствует образованию большого количества зародышей аустенита и при дальнейшем охлаждении измельчает структуру образовывающихся колоний перлита и зерна феррита. С увеличением количества наноразмерных частиц твердость монотонно увеличивается рисунок 4.2 и с увеличением давления формования, твердость монотонно увеличивалась рисунок 4.3.

Малые размеры частиц нанопорошков NI и NiO дают также и большую избыточную поверхность, поэтому введение этих нанодобавок способствует интенсивному протеканию процесса спекания. При этом происходит интенсивное образование неравновесных вакансий. Участие таких вакансий при спекании повышает плотность порошковых материалов, что также сказывается на механических свойствах [123, 127].

Рисунок 4.2 - Твердость спеченной низколегированной стали СП50ХНМ с нанодобваками от содержания нанодобавки

Рисунок 4.3 - Твердость спеченной низколегированной стали СП50ХНМ с нанодобавками от давления формования

При анализе полученных зависимостей твердости порошковых низколегированных сталей от содержания нанодобавок Ni и NiO видно, что с увеличением содержания нанодобавки твердость постепенно увеличивается, как для стали 80Н4Д2М, так и для стали 50ХНМ.

С увеличением давления формования от 200 до 900 МПа также идет увеличение твердости, что можно объяснить уменьшением пористости, достижением равномерной плотности заготовок.

4.2.

<< | >>
Источник: Тер-Ваганянц Юлия Суреновна. Влияние режимов термической обработки на структуру и свойства порошковых низколегированных сталей, модифицированных наноразмерными порошками Ni и NiO. Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук. Москва - 2019. 2019

Еще по теме Определение твердости:

  1. 2.3.5 Определение твердости
  2. Определение текучести
  3. Определение насыпной плотности
  4. Определение гранулометрического состава
  5. Определение порядка выдачи пакетов из матрицы регистров
  6. Определение оптимальных режимов отпуска порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
  7. Определение плотности спеченных заготовок
  8. Определение относительной плотности и пористости
  9. Определение оптимальных режимов закалки порошковых низколегированных сталей с наноразмерными добавками Ni и NiO
  10. Определение пластичности низколегированных порошковых сталей с нанодисперсными добавками
  11. Определение прочности при изгибе и при растяжении низколегированных порошковых сталей с нанодобавками
  12. Определение предела прочности при сжатии и при изгибе спеченных заготовок