Technical Diagnostics and Non-Destructive Testing, 2010, №04



2010 №04 (06)

2010 №04 (08)

---

«Техническая диагностика и неразрушающий контроль», №4,2010, c. 40-45
 
РАЗМЕР ЗЕРНА И КОРРЕЛЯЦИЯ ПРОЧНОСТНЫХ, ПЛАСТИЧЕСКИХ И ВЯЗКИХ СВОЙСТВ С КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛОЙ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ
 
Автор
Г. В. БИДА
 
Реферат
Между прочностными, пластическими, вязкими свойствами низкоуглеродистых и низколегированных сталей и коэрцитивной силы (КС) существует значимая корреляция, главную роль в которой играет размер зерна феррита. Предложен вариант интерпретации зависимости КС поликристаллических ферромагнетиков от размера зерна, суть которого состоит в том, что влияние собственно размера зерна на величину КС таких ферромагнетиков ничтожно мало. Он влияет на КС опосредованно через зависящие от него параметры доменной структуры. Измельчение зерна обусловливает увеличение числа доменов и, следовательно, числа доменных границ (ДГ) в поликристалле, а это влечет изменение характера распределения и увеличение плотности дефектов внутренней структуры в объеме смещающихся через зерна единичных ДГ (или «суммарной» ДГ), что приводит к увеличению КС поликристалла.
 
There exists a significant correlation between the strength, ductility, and toughness properties of low-carbon and low-alloyed steels and coercive force (CF), in which ferrite grain has the main role. A variant of interpretation of the dependence of polycrystalline ferromagnetic CF is proposed, the essence of which consists in that the influence of grain size proper n the value of CF of such ferromagnetics is negligibly small. It influences the FC indirectly through the domain structure parameters, dependent on it. Grain refinement causes an increase of the number of domains, and, therefore, number of domain boundaries (DB) in the polycrystal, and this leads to a change of the nature of distribution and increase of the density of internal structure defects in the volume of individual DB (or "summary" DB) shifting through the grains, thus resulting in an increase of polycrystal CF.
 
1. Лейкин И. М., Литвиненко Д. А., Рудченко А. В. Производство и свойства низколегированных сталей. — М.: Металлургия, 1972. — 256 с.
2. Пиккеринг Ф. Б. Физическое металловедение и разработка сталей. — М.: Металлургия, 1982. — 184 с. 3. Petch N. J. The cleavage strength of polycrystals // J. Iron Steel In-te. — 1953. — 174. — P. 25–44.
4. Hall E. O. The deformation and ageing of mild steel: III-discussions of results // Proc. Phys. Soc. — 1951. — 64-B. — P. 747–759.
5. Low J. R. In: Relation of properties to microstructure. Cleveland: ASM, 1954. — P. 163–178.
6. Норман С. Столофф. Влияние легирования на характеристики разрушения / Разрушение. — Т.6. — М.: Металлургия, 1976. — С. 11–89.
7. Бида Г. В., Горкунов Э. С., Шевнин В. М. Магнитный контроль механических свойств проката. — Екатеринбург: УрО РАН, 2002. — 252 с.
8. Бида Г. В., Камардин В. М. Неразрушающий контроль вязких свойств проката // Дефектоскопия. — 1991. — № 7. — С. 10–21.
9. Бида Г. В. Неразрушающий контроль механических свойств стального проката (Обзор). I. Контроль прочностных и пластических свойств // Там же. — 2005. №5.— С. 39–53.
10. Бида Г. В. Неразрушающий контроль механических свойств стального проката (Обзор). 2. Контроль в’язких свойств // Там же. — 2005. — № 5. — С. 54–76.
11. Kersten M., Gottschalt P. Einige Versuche uber den Einfluss von Eigenspannungen auf Koerzitivkraft und kritische Feldstarke der Barkhausensprunge // Zs. f. techn. Phys. — 1940. — № 12. — P. 345–352.
12. Kersten M. Grundlagen einer Theorie der ferromagnetischen Hysterese und der Koerzitivkraft. Leipzig: Verlag Hirzel, 1943. — 56 s.
13. Kersten M. Zur Theorie der ferromagnetischen Hysterese und Anfangspermeablitat // Phys. Zs. — 1943. — № 3/4. — S. 63–67.
14. Kersten M. Uber die Bedeutung der Versetzungsdichte fur die Theorie der Koerzitivkraft rekristallisierter Werkstoffe // Zs. f. angev. Phys. — 1956. — 8, № 10. — S. 497–502.
15. Кондорский Е. И. К вопросу о природе КС и необратимых изменений при намагничивании // ЖЭТФ. — 1937. — № 9-10. — С. 1117–1131.
16. Кондорский Е. И. О гистерезисе ферромагнетиков // Там же. — 1940. — № 10. — С. 420–440.
17. Кондорский Е. И. К вопросу о теории КС сталей // Там же. — 1948. — 63, № 6. — С. 507–510.
18. Кондорский Е. И. К теории КС мягких сталей // Там же. — 1949. — 63, № 1. — С. 37–40.
19. Кондорский Е. И. К теории КС и магнитной восприимчивости ферромагнитных порошков (в зависимости от плотности упаковки) // Там же. — 1951. — 80, № 2. — С. 197–200.
20. Кондорский Е. И. Природа высокой КС мелкодисперсных ферромагнетиков в теории доменной структуры // Изв. АН СССР. Сер. физика. — 1952. — 16, № 4. — С. 398–411.
21. Neel L. Effect des cavites et des inclusions sur le champ coercitif // Cahiers de Physique. — 1944. — № 25. — P. 21– 44. (Пер. в кн.: Физика магнитных областей / Под ред. С. В. Вонсовского. — М.: Иностр. лит., 1951. — С. 215– 239).
22. Neel L. Bases d’une nouvele theorie generale du champ coercitif // Ann. Univ. Grenoble. — 1947. — 22. — P. 299– 343.
23. Neel L. Magnetisme, le camp coercitif d’une roudre ferromagnetique cubique a grain anisotropies // Comptes Rendus. — 1947. — 224. — P. 1550–1560.
24. Neel L. Nouvelle theorie du champ coercitif // Physica. — 1949. — 15, № 1-2. — P. 225–234.
25. Yensen T. D. Magnetic properties of the ternery alloys Fe–Si–C // TAJEE. — 1924. — 43. — P. 145–151.
26. Yensen T. D., Ziegler N. A. Magnetic properties of iron as affected by carbon, oxyden and grain size // TASM. — 1935. — 23. — P. 556–576.
27. Dahl O., Pawlek F., Pfaffenberger J. Die magnetischen Eigenschaften elektrolitisch erzeugter Eisenbleche (Abhangigkeit von Korngrosse, Blechdicke und Arsenzusatz). — Archiv f. d. Eisenhuttenwesen, 1935. — P. 103–112.
28. Becker R., Doring W. Ferromagnetismus. — Berlin: Springer Verlag, 1939. — P. 339–357.
29. Вонсовский С. В., Шур Я. С. Ферромагнетизм. — М.; Л.: Гостехиздат, 1948. — 816 с.
30. Sizoo G. J. Uber dem Zusammengang zwischen Korngrosse und magnetischen Eigenschaften bei rein Eisen // Zs. f. Phys. — 1948. — № 13. — P. 557–562.
31. Mager A. Uber den Einfluss der Korngrosse auf die Koerzitivkraft // Ann. d. Phys. — 1952. — 11 № 1. — P. 15–16.
32. Гудинаф Дж. Теория возникновения областей самопроизвольной намагниченности и КС в поликристаллических ферромагнетиках // Сб. Магнитная структура ферромагнетиков. — М.: Иностр. лит., 1959. — С. 19–57.
33. Подвойский Л.Н., Паисов А. И. Применение математической статистики для оценки КС от величины зерна // Завод. лаб. — 1959. — № 6. — С. 753–756.
34. Жетвин Н.И., Тунков В. П., Перцев М. А. Технически чистое железо. — М.: Металлургиздат, 1962. — 199 с.
35. Производство низкоуглеродистого железа / Р. Б. Гутнов, Б. Н. Сухотин, И. Я. Сокол и др. — М.: Металлургия, 1973. — 376 с.
36. Kneller E. Fine particle theory. In: Magnetism and Metallurgy. — New York and London: Academic Press, 1969. — S. 365–471.
37. High-voltage Lorentz electron microscopy studies of domain structures and magnetization processes in pearlitic steels / M. G. Hetherington, J. P. Jakubovics, J. A. Szpunar, B. K. Tanner // Philosophical Magasine B. — 1987. — 56, № 5. — P. 561–577.
38. Ван Флек Л. Х. Микроструктура // Физическое металловедение,. Вып. 2 / Под ред. Р. Канна. — М.: Мир, 1968. — С. 402–437.
39. Knеller E. Ferromagnetismus. — Berlin, Gottingen, Heidelberg: Springer-Verlag, 1962. — 792 s.
40. Dijkstra L. I., Wert S. Effekt of Inclusion of Coerzitive Force of Iron // Phys. Rev. — 1950. — 79, № 6. — P. 979–985.
41. Вицена Ф. По поводу связи КС ферромагнетиков с внутренними напряжениями // Чехосл. физ. журн. — 1954. — № 4. — С. 419–438.
42. Вицена Ф. О влиянии дислокаций на КС ферромагнетиков // Там же. — 1955. — № 4. — С. 480–501.
43. Malek Z. Die Abhangigkeit der Koerzitivkraft von der plastischen Deformation // Czech. J. of Physics. — 1957. — 7, № 2. — P. 152–168.
44. Malek Z. A study of the Influence of Dislokations on Some of the Magnetic Properties of Permalloy alloy // Ibid. — 1959. — № 9. — S. 613–626.
45. Kroupa F., Malek Z. Der Einfluss der plastischen Verformung durch Kaltwalzen auf die Koerzitivkraft // Ibid. — 1959. — № 9. — S. 627–637.
46. Trauble H. Magnetisirungskurve und magnetische Hysterese ferromagnetischer Einkristalle // In Moderne Probleme der Metallphysik, 2, Springer-Verlag / Ed. A. Seeger. — BerlinHeidelberg-New York, 1996. — S. 157–475.
47. Pfeffer K.-H. Mikromagnetische Behandlung zwischen Versttzungen und Blochwanden // Phys. Stat. Sol. — 1967. — 20, № 1. — S. 395–411.
48. Pfeffer K.-H. Mikromagnetische Behandlung zwischen Versttzungen und Blochwanden // Ibid. — 1967. — 21, № 2. — S. 837–856.
49. Pfeffer K.-H. Zur Theorie der Koerzitivfeldstarke und Anfangssuszeptiblitaut // Ibid. — 1967. — 21, № 2. — S. 857– 872.
50. Кульман-Вилсдорф Д. Дислокации // Физическое металловедение. — Вып. 3. — М.: Мир, 1968. — С. 9–84.
51. Шульце Г. Металлофизика. — М.: Мир, 1971. — 503 с.
52. Киттель Ч. Физическая теория ферромагнитных областей самопроизвольной намагниченности // Физика магнитных областей / Под ред. С. В. Вонсовского. — М.: Иностр. лит., 1951. — С. 20–116.
53. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов. — М.: Металлургия, 1974. — 400 с.
54. Бозорт Р. Ферромагнетизм. — М.: ИИЛ, 1956. — 784 с.
55. Канн Р. У. Возврат и рекристаллизация // Физическое металловедение. — Вып. 3 / Под ред. Р. Канна. — М.: Мир, 1965. — С. 371–442.
 
Поступила в редакцию 16.02.2010
Подписано к печати 01.11.2010