Возможности захвата атомов водорода в сталях межфазными границами феррит / цементит. 1. Кристаллогеометрический анализ

Возможности захвата атомов водорода в сталях межфазными границами феррит / цементит. 1. Кристаллогеометрический анализ

Автор: Окишев Константин Юрьевич, Мирзаев Джалал Аминулович, Верховых Анастасия Владимировна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Статья в выпуске: 2 т.13, 2013 года.

Бесплатный доступ

Проведен простой кристаллогеометрический анализ сопряжения решеток феррита и цементита на когерентной межфазной границе с ориентационными соотношениями Багаряцкого. Наилучшее сопряжение решеток обеспечивается, когда на границе находится плоскость (101)ц, состоящая из атомов железа в 5-позициях. При сохранении неизменных положений атомов в обеих решетках часть тетраэдрических пор решетки феррита вблизи границы искажается, и их радиус увеличивается в 1,5 раза. Сделано предположение, что такие искаженные тетраэдрические поры могут выступать в роли мест захвата атомов водорода. Их поверхностная плотность составляет 6,610 14 см -2. Строение границы и возможные позиции захвата водорода в дальнейшем должны быть уточнены при помощи первопринципного моделирования.

Еще

Перлит, феррит, цементит, межфазная граница, водород, захват водорода, ориентационные соотношения багаряцкого

Короткий адрес: https://sciup.org/147156843

IDR: 147156843

Список литературы Возможности захвата атомов водорода в сталях межфазными границами феррит / цементит. 1. Кристаллогеометрический анализ

  • Штремель, М.А. Прочность сплавов. Ч. II. Деформация/М.А. Штремель. -М.: МИСиС, 1997. -528 с.
  • Tateyama, Y. Stability and clusterization of hydrogen-vacancy complexes in α-Fe: an ab initio study/Y. Tateyama, T. Ohno//Phys. Rev. B. -2003. -Vol. 67. -174105.
  • Counts, W.A. First-principles energetics of hydrogen traps in a-Fe: Point defects/W.A. Counts, C. Wolverton, R. Gibala//Acta Mat. -2010. -Vol. 58, no. 14. -P. 4730-4741.
  • Морозов, А.Н. Водород и азот в стали/А.Н. Морозов. -М.: Металлургия, 1968. -284 с.
  • Гельд, П.В. Водород в металлах и сплавах/П.В. Гельд, Р.А. Рябов. -М.: Металлургия, 1974. -272 с.
  • Шаповалов, В.И. Флокены и контроль водорода в стали/В.И. Шаповалов, В.В. Трофименко. -М.: Металлургия,1987. -161 с.
  • Касаткин, Г.Н. Водород в конструкционных сталях/Г.Н. Касаткин. -М.: Интермет инжиниринг, 2003. -336 с.
  • Колачев, Б.А. Водородная хрупкость металлов/Б.А. Колачев. -М.: Металлургия, 1985. -218 с.
  • Hirth, J.P. Effects of hydrogen on the properties of iron and steel/J.P. Hirth//Met. Trans. -1980. -Vol. 11A, no. 6. -P. 861-890.
  • Bernstein, I.M. The role of traps in the microstructural control of hydrogen embrittlement of steels/I.M. Bernstein, G.M. Pressouyre//Hydrogen degradation of ferrous alloys/ed. by R.A. Oriani, J.P. Hirth and M. Smialowski. -Park Ridge, N.J.: Noyes Publications, 1985. -P. 641-685.
  • Склюев, П.В. Флокеночувствительность теплостойких сталей для прессового и штампово го инструмента/П.В. Склюев, Е.В. Перцовская//МиТОМ. -1970. -№ 3. -С. 68-70.
  • Grabke, H.J. Absorption and Diffusion of Hydrogen in Steels/H.J. Grabke, E. Riecke//Materiali in Tehnologije. -2000. -Vol. 34, no. 6. -P. 331-343.
  • Lee, J.L. Hydrogen Trapping in AISI 4340 Steel/J.L. Lee, J.Y. Lee//Metal Science. -1983. -Vol. 17, no. 9. -P. 426-432.
  • Einflüsse von Mo, V, Nb, Ti, Zr und deren Karbiden auf die Korrosion und Wasserstoffaufnahme des Eisens in Schwefelsäure/E. Riecke, B. Johnen, H. Liesgang et al.//Werkstoffe und Korrosion. -1988. -Jg. 39, Nr. 11. -S. 525-533.
  • Wei, F.G. Precise Determination of the Activation Energy for Desorption of Hydrogen in Two Ti-Added Steels by a Single Thermal-Desorption Spectrum/F.G. Wei, T. Hara, K. Tsuzaki//Met. and Mat. Trans. -2004. -Vol. 35B, no. 3. -P. 587-597.
  • Гардин, А.И. Электронная микроскопия стали/А.И. Гардин. -М.: Металлургиздат, 1954. -234 с.
  • Тушинский, Л.И. Структура перлита и конструктивная прочность стали/Л.И. Тушинский, А.А. Батаев, Л.Б. Тихомирова. -Новосибирск: ВО «Наука», 1993. -280 с.
  • Курдюмов, Г.В. Превращения в железе и стали/Г.В. Курдюмов, Л.М. Утевский, Р.И. Эн-тин. -М.: Наука, 1977. -240 с.
  • Перлит в углеродистых сталях/В.М. Счастливцев, Д.А. Мирзаев, И.Л. Яковлева и др. -Екатеринбург: УрО РАН, 2006. -312 с.
  • Счастливцев, В.М. Структура термически обработанной стали/В.М. Счастливцев, Д.А. Мирзаев, И.Л. Яковлева. -М.: Металлургия, 1994. -288 с.
  • Andrews, K. W. The structure of cementite and its relation to ferrite/K. W. Andrews//Acta Met. -1963. -Vol. 11, no. 8. -P. 939-946.
  • Fasiska, E.J. On the cementite structure/E.J. Fasiska, G.A. Jeffrey//Acta Cryst. -1965. -Vol. 19. -Pt. 3. -P. 463-471.
  • Shtremel' M.A. Prochnost' splavov. Ch. II. Deformatsiya [Strength of Alloys. Part II. Deformation]. Moscow, MISiS, 1997. 528 p
  • Shapovalov V.I., Trofimenko V.V. Flokeny i kontrol' vodoroda v stali [Flakes and Hydrogen йшi in Steel]. Moscow, Metallurgiya, 1987. 161 p.
  • Kasatkin G.N. Vodorod v konstruktsionnykh stalyakh [Hydrogen in Structural Steels]. Moscow, Intermet Engineering, 2003. 336 p.
  • Kolachev B.A. Vodorodnaya khrupkost' metallov [Hydrogen Brittleness of Metals]. Moscow, Metallurgiya, 1985. 218 p.
  • Hirth J.P. Effects of Hydrogen on the Properties of Iron and Steel. Metallurgical Transactions A, 1980, vol. 11, no. 6, pp. 861-890 DOI: 10.1007/BF02654700
  • Bernstein I.M., Pressouyre G.M. The Role of Traps in the Microstructural ntel of Hydrogen Embrittlement of Steels. Hydrogen Degradation of Ferrous Alloys. Ed. by R. A. Oriani, J. P. Hirth and M. Smialowski. Park Ridge, N.J., Noyes Publications, 1985, pp. 641-685.
  • Sklyuev P.V., Pertsovskaya E.V. Susceptibility to Hairline &acks of Heat-Resisting Steels for Pressing and Punching Tools. Metal Science and Heat Treatment, 1970, vol. 12, no. 3, pp. 263-264 DOI: 10.1007/BF00657819
  • Grabke H.J., Riecke E. Absorption and Diffusion of Hydrogen in Steels. Materiali in Tehnologije, 2000, vol. 34, no. 6, pp. 331-343.
  • Lee J.L., Lee J.Y. Hydrogen Trapping in AISI 4340 Steel. Metal Science, 1983, vol. 17, no. 9, pp. 426-432 DOI: 10.1179/030634583790420619
  • Riecke E., Johnen B., Liesgang H., Thoms A., Reynders B., Grabke H.J. Einflüsse von Mo, V, Nb, Ti, Zr und deren Karbiden auf die Korrosion und Wasserstoffaufnahme des Eisens in Schwefelsäure. Werkstoffe und Korrosion, 1988, vol. 39, no. 11, pp. 525-533 DOI: 10.1002/maco.19880391108
  • Wei F.G., Hara T., Tsuzaki K. Precise Determination of the Activation Energy for Desorption of Hydrogen in Two Ti-Added Steels by a Single Thermal-Desorption Spectrum. Metallurgical and Materials Transactions B, 2004, vol. 35, no. 3, pp. 587-597 DOI: 10.1007/s11663-004-0057-x
  • Gardin A.I. Elektronnaya mikroskopiya stali [Electron Microscopy of Steel]. Moscow, Metallurgizdat, 1954. 234 p.
  • Tushinskii L.I., Bataev A.A., Tikhomirova L.B. Struktura perlita i konstruktivnaya prochnost' stali [Pearlite Structure and Structural Strength of Steel]. Novosibirsk, VO “Nauka”, 1993. 280 p.
  • Kurdyumov G.V., Utevskii L.M., Entin R.I. Prevrashcheniya v zheleze i stali [Transformations in Iron and Steel]. Moscow, Nauka, 1977. 240 p.
  • Schastlivtsev V.M., Mirzaev D.A., Yakovleva I.L., Okishev K.Yu., Tabatchikova T.I., Khlebnikova Yu.V. Perlit v uglerodistykh stalyakh [Pearlite in Carbon Steels]. Ekaterinburg, Ural Branch of Russian Academy of Science, 2006. 312 p.
  • Schastlivtsev V.M., Mirzaev D.A., Yakovleva I.L. Struktura termicheski obrabotannoy stali [Structure of Heat Treated Steel]. Moscow, Metallurgiya, 1994. 288 p.
  • Andrews K.W. The Structure of Cementite and Its Relation to Ferrite. Acta Metallurgica, 1963, vol. 11, no. 8, pp. 939-946 DOI: 10.1016/0001-6160(63)90063-4
  • Fasiska E.J., Jeffrey G.A. On the Cementite Structure. Acta Crystallographica, 1965, vol. 19, no. 3, pp. 463-471 DOI: 10.1107/S0365110X65003602
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp