Релаксационные эффекты в новодороженных железе и мартенсите стали при низких температурах
Диссертация
В силу ничтожной растворимости водорода в железе, при низких температурах весь абсорбированный материалом водород будет либо молизован во внутренних полостях металла — коллекторах, либо захвачен в областях объемного растяжения (OOP) кристаллической решетки, связанных со структурными дефектами различного типа и являющихся ловушками для атомарного водорода. Поскольку дислокации не самые эффективные… Читать ещё >
Содержание
- 1. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ТРЕНИЕ В НАВОДО-РОЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗЕ И СТАЛЯХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
- 1. 1. Введение
- 1. 2. Водород в междоузлиях. Водородный пик
- Сноека
- 1. 3. Взаимодействие водорода с дислокациями. Водородный пик холодной обработки
- 1. 3. 1. Условия наблюдения и общая характеристика ВПХО
- 1. 3. 2. Влияние примесей
- 1. 3. 3. Взаимодействие водорода с дислокациями и водородная хрупкость
- 1. 3. 4. Водородный пик холодной обработки и дислокационные релаксации в железе
- 1. 4. Пик внутреннего трения, обусловленный молекулярным водородом
- 1. 5. Выводы по разделу I и постановка задачи исследования
- 1. 3. Взаимодействие водорода с дислокациями. Водородный пик холодной обработки
- 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
- 2. 1. Приготовление образцов
- 2. 2. Экспериментальная техника
- 3. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И СОСТОЯНИЕ ВОДОРОДА В ЖЕЛЕЗЕ И МАРТЕНСИТЕ СТАЖ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ 50 3.1. Внутренее трение в наводороженном железе
- 3. 1. 1. Пик внутреннего трения и фазовое превращение водорода в железе
- 3. 1. 2. Внутреннее трение в твердом водороде
- 3. 1. 3. Закономерности наводороживания и дегазации железа
- 3. 2. Внутреннее трение в наводороженном мартенсите сталей
- 3. 2. 1. Внутреннее трение в мартенситостареющей стали КГ8К12М4Т
- 3. 2. 2. Внутреннее трение в мартенсите стали 07Х16Н
- 3. 3. Вывода по разделу
- 4. НИЗКОТМШЕРАШНАЯ ДИСЛОКАЦИОННАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В ЖЕЛЕЗЕ
- 5. ОБЩИЕ ВЫВОда
Список литературы
- В. Водород в металлах- М.: Знание, 1969−64с.
- Верт Ч. Захват водорода в металлах, — В кн.: Водород в металлах. Т.2. Прикладные аспекты. М.: Мир, 1981, с.362−392.
- Лунарска Э. Влияние водорода на внутреннее трение железа и сталей.- Ш, 1973, т.9, J* 6, с.26−32.
- Schiller P. Hydrogen in Metals as Observed by Internal Friction. Nuovo Cimento, 1976, V.33B, No.1, p.226−241.
- Birnbaum H.K. Hydrogen in Metals. Internal Fric. and Ultrasonic Attenuat.Solids. Proc. 6th Int.Conf., Tokyo, 1977″ Tokyo: University of Tokyo Press, 1977, p.73−79″
- Гельд П.В., Рябов Р. А. Додес Е.С. Внутреннее трение в металлах содержащих водород. В кн.: Водород и несовершенства структуры металла. М.: Металлургия, 1979, с.128−159.
- Weiner L.C., Gensamer М. The effects of aging and straining on the internal friction of hydrogen charged 1020 steel at low temperatures. Acta met., 1957″ v.5, Wo.12, p.692−694-.
- Heller W.E. Quantum effects in diffusions internal friction due to hydrogen and deuterium dissolved in oC-iron.
- Acta met., 1961, v.9, Ho.6, p.600−613.
- Lord А.Ж. Diffusion of hydrogen in oC-iron at about 120°K. Acta met., 1967, v.13, No.7, 1241−1244.
- Gibala R. Internal friction in Hydrogen-Charged Iron. -Trans.Met.Soc. AIME, 1967, v.239, No.10, p.1574−1585.
- Gibala B. On the mechanism of the Koster relaxation peak. Acta met., 1967, v.15, No.2, p.428−430.
- Sturges C.M., Miodownik A.P. The interaction of hydrogen and dislocations in iron. Acta met., 1969, v.17, No.9,p.1197−1207.
- Conophagos E., Plusquellec J., Azou P. Pics d’ecrais-sage dans le frottement interieur acir charge en hydrogene. -C.B.Acad.Sci., 1971, t.273C, No.20, p.1322−1327.
- Miodownic A.P., Achar В.Б. The interaction of Hydrogen and Dislocations in iron and iron-nickel alloys. Proc. 1st Int.Congr. on Hydrogen in Metals, Chatenay Malabry, 1972. -Paris: Editions Sciences et Industrie, 1972, p.84−89.
- Kikuta Y., Sugimoto K., Ochiai S., Iwata K. Hydrogen-dislocation interaction and its parallelism with hydrogen embrit-tlement. Trans. Iron Steel Inst.Jpn., 1975, v.15, Ko.2, p.87−94.
- Рябов P.A., Кодес E.C., Бармин Н. И., Швецов Н. И., Гельд II.B. Внутреннее трение железоникелевого сплава насыщенного водородом.- В кн.: Физические методы исследования твердого тела. Вып. I. Свердловск: УПИ, 1975, с. I07-III.
- Takita К., Sakamoto К. Low temperature internal friction peak and hydrogen cold-work peak in deformed ОС-iron. -Scr.met., 1976, v.10, N0.5, p.399−403.
- Sakamoto K., Shimada M., Dislocation relaxation and hydrogen cold-worked peak in deformed oC-iron. Internal Eric, and Ultrasonic Attenuat.Solids.Proc.6th Int.Conf., Tokyo, 1977. Tokyo: University of Tokyo Press, 1977, p.683−687.
- Moser P., Dufresne J.F., Ritchie I.G. Low temperature internal friction in pure iron charged with hydrogen or deuterium. Internal Eric, and Ultrasonic Attenuat.Solids.Proc. 6th Int.Conf., Tokyo, 1977. Tokyo: University of Tokyo Press, 1977, P.473−477.
- Zielinsky A*, Lunarska E., Smialovsky. The interaction of hydrogen atoms and dislocations in irons of different purity.-Acta met., 1977, v.26, No.5, p.551−556.
- Smialovsky M., Lunarska E., Zielinsky A. Effects of hydrogen on internal friction and free oscillation frequency of pure iron. Hydrogen in Metals. Proc.2nd Int.Congr., Paris, 1977, v.2, Oxford, 1978, p.203/1 — 2C3/8.
- Бармин Н.Й., Кодес E.C., Рябов P.A., Гельд П. В. Низкотемпературное внутреннее трение сплава Fe- 3% Si, содержащего водород.- ФиХОМ, 1978, № 4, с.156−158.
- Kitchie I.G., Dufresne J.Р., Moser P. Internal friction in deformed hydrogen-doped iron. Phys.stat.sol.(a), 1979, v.52, No.1, p.331−340.
- Бармин Н.И., Кодес E.C., Нефёдов B.M., Рябов Р. А., Гельд П. В. Исследование поведения водорода в сплавах железа с никелем.- Ш, 1980, т.54, J? II, с.2895−2898.
- Asano Б., Shibata М. The hydrogen-induced cold work peak of internal friction in Fe-Cr alloys. Scr.met., 1982, v.16, N.10, p.1171−1174.
- Wada H., Sakamoto K. Effect of lattice defects on 14K -peak of internal friction of iron-hydrogen system. Internal Pric. and Ultrasonic Attenuat. Solids. Proc. 6th Int. Conf., Tokyo, 1977. Tokyo: University of Tokyo Press, 1977, p.479−483.
- Wada Ы., Sakamoto K. Effect of hydrogen on the internal friction of pure polycrystalline iron at low temperatures. Mater. Sci. and Eng., 1981, v.50, N.2, p.263−270.
- Кодес E.C., Рябов P.A., Гельд П. В. и др. Исследованиеводородного наклепа" в сплаве Fe + % N методом внутреннего трения.- В кн.: Физика металлов и их соединений. Вып.2. Свердловск: Ур. ГУ, 1974, с. 7−12.
- Harada Y., Hasegava М. Internal friction of iron ca-thodically charged with hydrogen. J. Iron and Steel Inst. Japan, 1975, v.61, No.2, p.251−257.
- Головин C.A., Агеев B.C., Сергеев Н. И., Левин Д. М. Изучение подвижности микротрещин в конструкционной стали при длительных испытаниях в водородосодержащих средах.- WM, 1975, т. II, № 6, с.24−27.
- Бармин Н. И. Додес Е.С., Кошелева В. Ю. и др. Влияние водорода на внутреннее трение кремнистого железа. ФйХОМ, 1978, № 2, с. 166−169.
- Шумилов М.А., Вачев З. К. К вопросу о влиянии водорода на внутреннее трение железа.- Укр.физич.ж., 1968, т.13, № 2, с. 200−204.
- Kinel J., Kozlovvski L., Moron J.W. Diffusional relaxation effects in hydrogen charged silicon iron. Phys.Stat. Sol., 1968, v. 27, No.1, K37-K39.
- Сырых Л.М., Кодес E.C., Рябов Р. А., Гельд П. В#-В кн.: Методы определения газов в металлах и сплавах. М.: МДНТП, 1971, с.72−76.
- Рябов P.A., Сырых Л. М., Кодес Е. С., Гельд П. В. Внутреннее трение в наводороженном армко-железе.- Изв.вуз. Черная металлургия, 1974, В 5, с. I28-I3I.
- Сырых Л.М., Рябов P.A., Гельд П. В. Влияние водорода на внутреннее трение кремнистого и хромистого феррита.- ФХММ, 1974, т. 10, & 4, с. 51−53.
- Новик А., Берри Б. Релаксационные явления в кристаллах." М.: Атомиздат, 1975.-472 с.4Qe Snoek J.L. Effect of small quantities of carbon andnitrogen on the elastic and plastic properties of iron. Phy-sica, 1941, v.8, p.711−753.
- Постников B.C. Внутреннее трение в металлах.- М.: Металлургия, 1974.- 352 с.
- Фаст Де.Д. Взаимодействие металлов с газами.- М.: Металлургия, 1975.- 351 с.
- Фёлькль И, Алефельд Г. Диффузия водорода в металлах.-В кн.: Водород в металлах. T.I. Основные свойства. М.: Мир, 1981, с.379−408.
- Baker С., Birnbaum Н.К. inelastic studies of hydrogen diffusion in niobium. Acta met., 1973, v.21, Wo.7, p. 865 872.
- Schiller P., Hijman H. The orientation dependence of low temperatures relaxation peak in Mb-O-H.- Phys.Stat.Sol. (a), 1975, v.31, N0.1, p. K77-K79.
- Schiller P., Schneiders A. On the hydrogen relaxation pec in niobium. Phys.Stat.Sol. (a), 1975, v.29, No.1, p.375−379.
- Dufresne J.P., Seeger A., Groh P., Moser P. Hydrogen relaxation in CX-iron. Phys.Stat.Sol.(a), 1976, v.36, No.2, p.579−589.
- Hivert V., Groh.P., Moser P., Frank. Internal friction peaks due to dislocation relaxations in plastically deformed and/or irradiated high-purity CX-iron. Phys.Stat.Sol. (a), 1977, v. 42, No.2, p.511−518.
- Hivert V., Groh P., Frank W., Bitchie I., Moser P. Internal friction peaks due to dislocation relaxations in plastically deformed and/or irradiated high-purity ОС -iron. Phys. Stat.Sol.(a), 1978, Ho.1, p.89−98.
- Ниблетт Д. Пик Бордони в гранецентрированных кубических металлах.- В кн.: Физическая акустика. Т.ША. Влияние дефектов на свойства твердых тел. М.: Мир, 1969, с.99−148.
- Криштал М.А., Головин С. А. Внутреннее трение и структура металлов: — М.: Мир, 1976, — 375 с.
- Колачев Б.А. Водородная хрупкость цветных металлов.-- М.: Металлургия, 1966.- 256 с.
- Schoek G. Ericcion interna debido a la interaccion entre dislocaciones y atomos solutos. Acta met., 1963, v.11, No.6, p.617−622.
- Даркен Л.С., Гурри Р. В. Физическая химия металлов,-М.: Металдургиздат, I960.- 582 с.
- Miner В.Е., Gibala В., Hultgren F.A. An application of the Schoek Theory to the cold-work internal friction peak in iron. Acta met., 1976, v.24, N0.3, p.233−239.
- Lunarska E., Zielinski A. An application of the Schoeks model to the cold work internal friction peak in hydrogen iron system. Scripta met., 1978, v.12, N0.8, p. 721−725.
- Seeger A. A theory of Snoek-Koster relaxation (Gold-Work-Peak) in metals. Phys.stat.sol.(a), 1979, v.55, No.2, p.457−468.
- Lunarska E., Zielinski A., Smialowski M. Effect of hydrogen on shear modulus of policrystalline oc -iron. Acta met., 1977, v.25, N0.3, p.305−308.
- Bitchie I.G., Dufresne J.F., Moser P. Internal friction in deformed pure iron. Phys.stat.sol.(a), 1978, v.50,1. No.2, p.617−626.
- Takita K., Sakamoto K. Low temperature internal friction in deformed ОС-iron. Scripta met., 1970, v. N0.5,p.-403−408.
- Takita K., Niikura M., Sakamoto K. Effect of solute nitrogen on the low temperature internal friction peak in deformed ОС-iron. Scripta met., 1973, v.7, No.10, p.989−996.
- Brailsford A.D. Abrupt-kink model of dislocation motion. Phys.Bev., 1961, v.122, Ho. J, p.778−786.
- Bitchie I.G., Dufresne J.P., Moser P. The
- Shimada M., Sakamoto K. Internal friction of OC-iron deformed at low temperatures. Scripta met., 1979, v.13, Ко.12, p. 1177−1182.
- Карпенко Г. В., Крипякевич П. И. Влияние водорода на свойства стали.- М.: Металлургиздат, 1962.- 196с.
- Мороз Л.С., Чечулин Б. Б. Водородная хрупкость металлов." М.: Металлургия, 1967.- 255с.
- Морозов А.Н. Водород и азот в стали.- М.: Металлургия, 1968.- 283с.
- Шрейдер A.B., Щпарбер И. С., Арчаков Ю. И. Влияние водорода на нефтяное и химическое оборудование.- М.: Машиностроение, 1976.- 142 с.
- Гельд П.В., Рябов P.A. Водород в металлах и сплавах.-М.: Металлургия, 1974.- 272 с.
- Гольтер А.Э., Милошенко В. Е. Низкотемпературное устройство для измерения внутреннего трения в тонких металлическихпластйнах.- В вн.: XXI Всесоюзное совещание по физике низких температур. Тезисы докладов. Харьков: ФТИНТ АН УССР, 1980, ч.1У, с.319−320.
- Белоногов В.К., Золотухин И. В., Иевлев В. М., Постников B.C. Внутренее трение в пленках алюминия.- ФйХОМ, 1968, № 5, с. 163−165.
- Пигузов Ю.В., Вернер В. Д. Метод внутреннего трения.
- В кн.: Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. II. Физические методы исследования металлов. М.: Машиностроение, 1971.- с. 472−491.
- Сквайерс Да. Практическая физика.- М.: Мир, 1971 -- 246 с.
- Шмелёв Б.А. О фракционном методе определения водорода в стали.- Заводская лаборатория, 1957,? 3, с.263−269.
- Гольтер А.Э., Шепилов В. Б. Внутреннее трение в наводо-роженном железе, обусловленное фазовым превращением водорода.-Письма в ЖТФ, 1981, т.7 вып.16, с.968−970.
- Гольтер А.Э., Шепилов В. Б., Саррак В. И., Рощупкин A.M. Изучение поведения водорода в железе методом внутреннего трения. В кн.: Тезисы докладов Ш Всесоюзного семинара «Водород в металлах», Донецк: ДЛИ, 1982, с. 256.
- Гольтер А.Э., Рощупкин A.M. Внутреннее трение в твердом водороде.- Физика низких температур, 1982, т.8, № IX, с.1225−1227.
- Гольтер А.Э., Саррак В. И., Шепилов В. Б. Внутреннее трение в наводороженном железе при низких температурах.- ФХММ, 1983, т. 19, № 6, с. 102−104.
- Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов.- М.: Мир, 1972.- 408 с.
- Печёркина Н.Д., Кетова В. П., Павлов £.А. Особенности дислокационной структура армко-железа после горячей и холодной прокатки.-ФММ, 1976, т.42, вып. З, с. 609−617.
- Павлов В.А., Печёркина Н. Д. Разрушение армко-железа при холодной прокатке.- ФШ, 1976, т.42, вып. З, с.661−664.
- Вольф О.С., Филиппов Ю. И., Перетурина И. А., Павлов В. А. Дислокационная структура и механические свойства армко-железа при плоской прокатке.- ФММ, 1978, т.46, вып.4, с.840−845.
- Есельсон Б.Н., Благой Ю. П., Григорьев В. Н. и др. Свойства жидкого и твердого водорода.- М.: Изд. Стандартов, 1969- 136с.
- Ковалёв А.И., Хацинская И. М. Определение электропроводности.- В кн.: Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов, tl. Физические методы исследования металлов. М.: Машиностроение, 1971.- с.395−406.
- Amano М. Study of behaviour of hydrogen in niobium with particular relation to the mechanical properties. Trans. Nat.Res.Inst.Metals, 1978, v.20, Ко.4, p.253−261.
- Малков М.П. Справочник по физико-техническим основам криогеники.- М.: Энергия, 1973.- 392 с.
- Андроникашвили ЭЛ., Гачечиладзе И. А., Мелик-Шахназа-ров В.А. Внутреннее трение в твердом Не ФНТ" 1975, т.1, * 5, с. 635−637.
- Фок М. В. Вопросы фотолюминесценции.- В кн.: Рекомбина-ционная люминисценция и лазерная спектроскопия. Тр. ФИАН СССР, т. 117, М.: Наука, 1980, с.80−121.
- Silvera I.F. The solid molecular hydrogens in the condensed phase: fundamental and static properties. Rev.Mod. Phys., 1980, v.52, Ко.2, p.393−452.
- Стеценко Ю.Б. Пластическая деформация нормального водорода, параводорода и нормального дейтерия. Автореф. дис. .кавд.физ.-мат. наук.- Харьков, 1978, — 26 с.
- Крупский И.Н., Леонтьева A.B., Индан I.A., Евдокимова О. В. Пластическая деформация твердого водорода.- ФЕТ, Х977, т. 3, Jfe 7, с.933−939.
- Крупский И.Н., Леонтьева A.B., Индан Л. А., Евдокимова О. В. Особенности низкотемпературной пластичности твердого водорода.- Письма в ЖЭТФ, 1976, т. 24, вып.5, с.297−300.
- Саррак В.И., Филипов Г. А. Локальное распределение водорода и внутренние микронапряжения в структуре закаленной стали. ФШ, 1980, т.49, й I, с.121−125.
- Саррак В.И., Филиппов I.A., Куш Г.Г. Взаимодействие водорода с ловушками и его растворимость в мартенситостарещей стали.- ФММ, 1983, т.55, & 2, с.310−315.
- Еднерал А.Ф., Кардонский В. М., Перкас М. Д. Структурные изменения при старении безуглеродистого железоникелевого мартенсита.- В кн.: Несовершенства кристаллического строения и мартен-ситные превращения. М.: Наука, 1972, с.63−79.
- Саррак В.И., Филиппов Г. А. Хрупкость мартенсита.-МиТОМ, 1978, J" 4, с.21−26.
- Грибанова Л.Й., Филиппов Г .А., Саррак В. И. О взаимодействии водорода с дефектами, возникшими в процессе микропластической деформации.- ДАН СССР, 1981, т.260, J& 3, с.612−615.
- Зегер А., Шиллер П. Перегибы на дислокациях и их влияние на внутреннее трение в кристаллах.- В кн.: Физическая акустика. Т.ША. Влияние дефектов на свойства твердых тел. М.: Мир, 1969, с.428−573.
- Engelke H. Ein diffusionsmodell zur behandlung der doppelkinkrelaxation in kubich-flachenzentrierten metallen. -Phys.stat.sol.(a), 1969, v.36, No.1, p.231−244.
- Engelke H. Deutung sekundarer eigenschaften des Bordoni-maximims in einem mehrmuldenmodell doppelkinkrelaxation.-Phys.stat.sol.(a), 1969, v.36, Ho.1, p.245−259.
- Зегер A., Донт Г., Пфафф Ф. Механизм низкотемпературной механической релаксации в деформированных кристаллах.- В кн.: Ультразвуковые методы исследования дислокаций. М.: Изд. Иностр. лит., 1963, с.75−94.
- Донт Г. К теории низкотемпературного максимума внутреннего трения в металлах.- В кн.: Ультразвуковые методы исследования дислокаций. М.: Изд. Иностр.лит., 1963, с. 95−117.
- Коттрелл А.Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах. М.: Металлургиздат, 1958.- 268 о.
- Фрвдель Ж. Дислокации.- М.: Мир, 1967- 644 с.