К вопросу о моделировании процесса зарождения мартенсита на кластерах ферромагнитной природы
Автор: Долгачев Ю. В., Пустовойт В. Н., Филоненко И. О., Иванков И. В.
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 1 т.20, 2020 года.
Бесплатный доступ
Введение. Изучение магнитного состояния аустенита сталей позволило выявить механизм воздействия внешнего магнитного поля на сталь в процессе закалки. Предыдущие исследования установили положительное практическое влияние термической обработки в магнитном поле.Цели работы: создать компьютерную модель магнитного состояния аустенита углеродистой стали; провести вычислительные эксперименты с системой спинов при различных значениях температуры и внешнего магнитного поля.Материалы и методы. Использованы положения модели Изинга. Канонический ансамбль спинов моделировался методом Монте-Карло с использованием алгоритма Метрополиса.Результаты исследования. Алгоритм реализовывался при начальных параметрах, подобранных с учетом экспериментальных данных о магнитном состоянии аустенита. Изучались неоднородности этого состояния без воздействия магнитного поля. Получены данные о размерах ферромагнитных кластеров в аустените при различных температурах. Отмечено, что наличие внешнего магнитного поля противодействует температурному разупорядочиванию спинов...
Закалка, сталь, магнитное поле, мартенсит, мартенситное превращение, аустенит
Короткий адрес: https://sciup.org/142223721
IDR: 142223721 | DOI: 10.23947/1992-5980-2020-20-1-51-60
Список литературы К вопросу о моделировании процесса зарождения мартенсита на кластерах ферромагнитной природы
- Пустовой, В. Н. Технология бездеформационной закалки в магнитном поле тонкостенных деталей кольцевой формы / В. Н. Пустовойт, Ю. В. Долгачев // Вестник Донского государственного технического университета. - 2011. - Т. 11, № 7 (58). - С. 1064-1071.
- Сверхпластичность стали в температурном интервале Мд-Мн как стимул для "внутренней" магнитной правки / В. Н. Пустовойт, А. В. Бровер, М. Г. Магомедов, Ю. В. Долгачев // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2006. - № 56. - С. 42-46.
- Pustovoit, V. N. Distortion-free heat treatment of thin rods in magnetic field / V. N. Pustovoit, Y. V. Dolgachev // Materials Performance and Characterization. - 2019. - Vol. 8 (2). - P. 320-324. DOI: 10.1520/MPC20170159
- Пустовойт, В. Н. Зарождение мартенсита в условиях сверхпластичности аустенита и воздействия внешнего магнитного поля / В. Н. Пустовойт, Ю. В. Долгачев // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2016. - № 2 (181). - С. 114-120.
- Zener, C. Impact of Magnetism upon Metallurgy / C. Zener // JOM. - 1955. - Vol. 7 (5). - P. 619-630. DOI: 10.1007/BF03377550
- Voronchikhin, L. D. Anomalous superparamagnetism of the γ phase of the Fe-Cr-Ni alloy / L. D. Voronchikhin, L. N. Romashev, I. G. Fakidov // Soviet Physics-Solid State. - 1975. - Vol. 16 (9). - P. 1708-1711.
- Ромашев, Л. Н. Изменение магнитных свойств стали вблизи мартенситной точки / Л. Н. Ромашев, Л. Д. Ворончихин, И. Г. Факидов // Физика металлов и металловедение. - 1973. - Т. 36, № 2. - С. 291.
- Pustovoit, V. N. Ferromagnetically ordered clusters in austenite as the areas of martensite formation / V. N. Pustovoit, Y. V. Dolgachev // Emerging Materials Research. - 2017. - Vol. 6, no. 2. - P. 249-253.
- DOI: 10.1680/jemmr.17.00042
- Spooner, S. Spin correlations in iron / S. Spooner, B. L. Averbach // Physical Review. - 1966. - Vol. 142 (2). - P. 291-299.
- DOI: 10.1103/PhysRev.142.291
- Bozorth, R. M. Magnetic Properties of Metals and Alloys / R. M. Bozorth. - Cleveland: American Society for Metals, 1959. - 349 p.
- Ising, E. Beitrag zur Theorie des Ferromagnetismus / E. Ising // Zeitschrift für Physik. - 1925. - Vol. 31 (1). - P. 253-258.
- DOI: 10.1007/BF02980577
- Landau, L. D. Statistical Physics. Vol. 5 / L. D. Landau, E. M. Lifshitz. - Oxford: Elsevier, 2013. - 544 p.
- Hill, T. L. An Introduction to Statistical Thermodynamics / T. L. Hill. - New York: Courier Corporation, 1986. - 508 p.
- Binder, K. Monte Carlo Methods in Statistical Physics / K. Binder. - Berlin: Springer Science & Business Media, 2012. - 416 p.
- Dyson, F. J. Phase Transitions in Quantum Spin Systems with Isotropic and Nonisotropic Interactions / F. J. Dyson, E. H. Lieb, B. Simon // Journal of Statistical Physics. - 1978. - Vol. 18 (4). - P. 335-383.
- DOI: 10.1007/978-3-662-10018-9_12
- Creutz, M. Microcanonical cluster Monte Carlo simulation / M. Creutz // Physical Review Letters. - 1992. - Vol. 69 (7). - P. 1002-1005.
- DOI: 10.1103/PhysRevLett.69.1002
- Beichl, I. The metropolis algorithm / I. Beichl, F. Sullivan // Computing in Science & Engineering. - 2000. - Vol. 2 (1). - P. 65-69.
- DOI: 10.1109/5992.814660
- Вонсовский, С. В. Магнетизм / С. В. Вонсовский. - Москва: Наука, 1971. - 305 с.
- Поршнев, С. В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB / С. В. Поршнев. - Санкт-Петербург: Лань, 2011. - 726 с.
- Pustovoit, V. N. Features of martensitic transformation in steel during quenching in a constant magnetic field / V. N. Pustovoit, Y. V. Dolgachev, L. P. Aref'eva // Materials Science Forum. - 2019. - Vol. 946. - P. 304-308.
- DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.946.304
- Стильбанс, Л. С. Ближний и дальний порядок в ферромагнитных телах / Л. С. Стильбанс // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1939. - Т. 9. - С. 432.
- Вонсовский, С. В. О ферромагнитной и парамагнитной точках Кюри ферромагнетиков / С. В. Вонсовский // Доклады Академии наук СССР. - 1940. - Т. 27, № 5. - С. 550-553.
- Вонсовский, С. В. Ферромагнетизм как проблема упорядочения / С. В. Вонсовский // Известия Академии наук СССР. - Серия физическая. - 1947. - Т. 11, № 5. - С. 485-486.
- Вонсовский, С. В. Ферромагнетизм / С. В. Вонсовский, Я. С. Шур. - Москва; Ленинград: ОГИЗ, 1948. - 816 с.
