Статья «МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ФАКТОРЫ, СНИЖАЮЩИЕ ЛОКАЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ ГРАНИЦ ЗЕРЕН МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЕЙ, "Физика металлов и металловедение"»

В результате фазового превращения аустенита в мартенсит при закалке стали образуются ослабленные структурные зоны - границы исходных аустенитных зерен. Они ослаблены микроструктурными факторами: остаточными внутренними микронапряжениями и сегрегациями охрупчивающих примесей. Проведена количественная оценка совместного влияния и разделены вклады микроструктурных факторов, таких как остаточные микронапряжения, сегрегация фосфора и углерода на границах зерен, на снижение локальной прочности границ исходных аустенитных зерен мартенситных сталей. Установлена зависимость локальной прочности границы зерна от соотношения различных уровней остаточных микронапряжений и атомной концентрации примеси фосфора на границе зерна в местах его сегрегации. Количественно показано, что адсорбционное обогащение фосфором границ зерен в аустените, приводит к ослаблению межзеренного сцепления и облегчению зарождения и развития трещины по границам исходных аустенитных зерен. Показана количественная зависимость локальной прочности границ зерен от соотношения углерода и фосфора на границах зерен. Углерод при концентрациях до 0.04% снижает охрупчивание границ сегрегациями фосфора, а при концентрациях более 0.04% углерод теряет нейтрализирующее действие на сегрегирование фосфора, концентрация фосфора на границах зерен растет, хрупкая прочность границ падает. Показана применимость разработанной методики количественной оценки локальной прочности границ зерен закаленной стали с помощью испытаний на замедленное разрушение и применения метода конечных элементов для определения локальных напряжений.