vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-269Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYДЕФОРМАЦИОННОЕ ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ ЗЕРЕН МИКРОСТРУКТУРЫ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ВЗРЫВОМDEFORMATIONAL GRAIN GRINDING OF ALLOYED STEELS MICROSTRUCTURE AT NON-STATIONARY INTENSE PLASTIC DEFORMATION BY EXPLOSIONИльющенкоА. Ф.IlyuschenkoA. Ph.

член–корреспондент, доктор технических наук, профессор, генеральныйдиректор Государственного научно-производственного объединения порошковой металлургии

Сorresponding member Dr. Sc. (Engineering), Рrofessor, General Director of State Scientific and Production Assotiation of Powder Metallurgy (SSPA PM)

alexil@mail.belpak.byФомихинаИ. В.FomikhinaI. V.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией металлофизики

Ph. D. (Engineering), Senior Scientific Researcher, Head of metallophysics laboratory of SSI “Powder Metallurgy Institute”

iscentr@tut.byДечкоМ. М.DechkoM. M.

кандидат технических наук, доцент кафедры «Основы научных исследований и проектирования»

Ph. D. (Engineering), Assistant Professor, the Department “Bases of scientific investigations and designing”.

mdechko@rambler.ruКовалевскийВ. Н.KovalevskijV. N.

доктор технических наук, профессор кафедры «Порошковая металлургия, композиционные материалы и покрытия»

Dr.Sci. (Engineering), Professor of chair “Powder metallurgy, composite materials and coatings”

vn.kovalevskii@gmail.comИнститут порошковой металлургии НАН БеларусиPowder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский аграрный технический университетBelarusian State Agrarian Technical UniversityБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical University20162101201704715Copyright © Ильющенко А.Ф., Фомихина И.В., Дечко М.М., Ковалевский В.Н., 20172017Ильющенко А.Ф., Фомихина И.В., Дечко М.М., Ковалевский В.Н.Ilyuschenko A.P., Fomikhina I.V., Dechko M.M., Kovalevskij V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/269

Изучена зависимость размера зерна легированных высокопрочных сталей аустенитного, бейнитного, мартенситностареющего классов от температуры и степени деформации при нестационарной интенсивной пластической деформации взрывом. Построена модель, позволяющая рассчитать величину предела диспергирования и учитывающаязависимость коэффициента зернограничной диффузии от степени деформации и температуры. Результаты расчетов по предложенной формуле и их сравнение с экспериментальными данными показывают удовлетворительное совпадение. Отклонение составляет 3-5%. Установлено, что интенсивное измельчение под действием высокоскоростной пластической деформации взрывом высокопрочных сталей происходит при степенях деформации 20-30%. Увеличение степени деформации до 30-40% не приводит к изменению размера зерна. При деформациях более 40-50% накопленная пластическая деформация, вызывающая дополнительный локальный разогрев материала, обусловливает развитие рекристаллизационных процессов, в результате чего размеры зерна увеличиваются. При деформациях выше 50-60% в материалах возможно появление трещин.

Dependence of grain size of alloyed high-strength steels of austenitic, bainitic, maraging classes on temperature and degree of deformation at non-stationary intensive plastic deformation by explosion has been studied. A model which enables to calculate dispergating limit value considering dependence of coefficient of grain-boundary diffusion on degree of deformation and temperature is constructed. The results of calculations by the offered formula and their comparing to experimental data show satisfactory coincidence. A rejection is 3–5%. It is set that the intensive growing shallow under the action of high-speed flowage the explosion of alloyed high-strength steels takes place at the degrees of deformation 20–30%. Increase of degree of deformation to 30–40% does not cause the change of size of grain. At deformations more than 40–50% the accumulated flowage causes additional local warming-up of material and development of recrystallizational processes, sizes of grain increase as a result. At deformations higher 50–60% appearances of cracks in materials is possible.

интенсивная пластическая деформация взрывомтемператураизмельчение зернамодель предела диспергированияintensive plastic deformation by explosiontemperaturegrain grindingthe model of dispergating limitReferencesПредел диспергирования при РКУ-деформации. Влияние температуры / В.Н. Чувильдеев [и др.] // Докл. РАН. – 2004. – Т. 396, № 3. – С. 332–338.Chuvil′deev, V. N., Kopylov, V. I., Nokhrin, A. V., Makarov, I. M. and Lopatin, Yu. G. (2004), ″Limit of dispersing at ECA-deformation. Influence of temperature″, Doklady Akademii Nauk [Paper of RAN], vol. 396, no. 3, рр. 332–338.Чувильдеев, В. Н. Предел измельчения зерен при РКУ-деформации / В. Н. Чувильдеев, В. И. Копылов // Металлы. – 2004. – №1. – С. 22–35.Chuvil′deyev, V. N. and Kopylov, V. I. (2004), ″Limit of grains crumbling at ECA-deformation″, Metally [Metals], no. 1, pp. 22–35.Утяшев, Ф. З. Деформационные методы получения наноструктурированных материалов и возможности их использования в авиадвигателестроении / Ф. З. Утяшев // Авиационно-космическая техника и технология. – 2009. – № 10 (67). – С. 7–11.Utyashev F. Z. (2009), ″Deformation methods of nanostructured materials production and possibilities of their utilization in air jet motors building″, Aviatsionno-kosmicheskaya tekhnika i tekhnologiya [Aviation and space technics and technologie], no. 10 (67), pp. 7–11.Соотношение Холла–Петча в нано- и микрокристаллических металлах, полученных методами интенсивного пластического деформирования / А. В. Нохрин [и др.] // Физика границ зерен в металлах, сплавах и керамиках // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2010. – № 5(2). – С. 142–146.Nokhrin, A. V., Chuvil′deyev, V. N., Kopylov, V. I., Lopatin, Yu. G., Pirozhnikova, O. E., Sakharov, N. V., Piskunov, A. V. and Kozlova, N. A. (2010), ″Correlation Hall – Petch in nano- and microcrystalline metals, produced by methods of intensive plastic deformation″, Fizika granits zeren v metallakh, splavakh i keramikakh. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N. I. Lobachevskogo [Physics of grains limits in metals, alloys and ceramics. News of Nizny Novgorod University of N. I. Lobachevsky], no. 5(2), pp. 142–146.Чувильдеев, В. Н. Неравновесные границы зерен в металлах. Теория и приложения / В. Н. Чувильдеев. – М.: Физматлит, 2004. – 304 с.Chuvil′deyev, V. N. (2004), Neravnovesnye granitsy zeren v metallakh. Teoriya i prilozheniya [Non-equilibrium limits of grains in metals. Theory and additions], Physmatlit, Мoscow, RU.Чувильдеев, В. Н. Микромеханизм деформационно-стимулированной зернограничной самодиффузии / В. Н. Чувильдеев // Физика металлов и металловедение. – 1996. – Т. 81, № 5. – С. 5–13.Chuvil′deyev, V. N. (1996), ″Micro mechanism of deformation-stimulated grain- limit self diffusion″, Fizika metallov i metallovedenie [Physics of metals and metals science], vol. 81, no. 5, pp. 5–13.Нохрин, А. В. Экспериментальные и теоретические исследования эволюции структуры субмикрокристаллических металлов, полученных методом интенсивного пластического деформирования: дис. … д-ра физ-мат. наук: 01.04.07 / А. В. Нохрин. – Н. Новгород, 2014. – 320 л.Nokhrin, A. V. (2014), ″Experimental and theoretical investigations of sub-microcristalline metals evolution produced by method of intensive plastic deformation″, D. Sc. Thesis, Condensed Matter Physics, The Federal state autonomous educational institution of higher education ″Nizhny Novgorod State University. Lobachevskii″, N. Novgorod, RU.Kaibysheb, O. A. Superplastisity: Microstructurial Refinement and Superplastic Roll Forming / O. A. Kaibysheb, F. Z. Utyashev // Futurepast. Arlington, VA22201 USA. – 2005. – P. 386.Kaibysheb, O. A. and Utyashev, F. Z. (2005), ″Superplastisity: Microstructurial Refinement and Superplastic Roll Forming″, Futurepast. Arlington, VA22201 USA, p. 386.Утяшев, Ф. З. Современные методы интенсивной пластической деформации / Ф. З. Утяшев. – Уфа: УГАТУ, 2008. – 313 с.Utyashev, F. Z. (2008), Sovremennye metody intensivnoi plasticheskoi deformatsii [Modern methods of intensive plastic deformation], USATU, Ufa, RU.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.