Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Последствия измерения прочности (тест Шарпи на образцах с V-образным надрезом) для образцов низколегированной стали, приготовленной обычным методом (QT) и с помощью термической формовки (TP).

Рис. 2. Зависимость показателя ударной вязкости по Шарпи от температуры.

Рис. 3. Микроструктура образцов после температурной формовки при 500°C. (А) Изображение получено методом дифракции отраженных электронов (EBSD), угол разориентировки между зернами составляет меньше 5°. RD – направление прокатки. (B) Микрофотография (ПЭМ) показывает распределение наноразмерных карбидов в металлической матрице.

Сверхпрочная наноструктурированная сталь

Ключевые слова:  наноструктура, новый материал, сталь

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

17 сентября 2008

Ни для кого не секрет, что металлы и их сплавы приобретают ковкость при высоких температурах и становятся более ломкими и хрупкими при охлаждении. Однако, как выяснилось, не все. Японские ученые выявили обратную зависимость для слаболегированных сталей при низких температурах. Полученные образцы имеют зернистую структуру, ориентированную вдоль направления прокатки, с вкраплениями наноразмерных сферических частиц карбидов.

Новый метод термомеханической обработки, использованный в работе, авторы назвали температурной формовкой или темпформингом (“tempforming”). В качестве модельного сплава использовалась низколегированная сталь, содержащая 0.4% C, 2% Si, 1% Cr, and 1% Mo. Формовка образцов производилась с эквивалентной деформацией порядка 1,7 после отпуска стали при 500°C. Последующие механические испытания нового материала показали отличные результаты, по сравнению со сталью закаленной обычным образом и отпущенной при 500°C. В частности, значение ударной прочности по Шарпи для образцов после температурной формовки (TP-образец) составляет 226 Дж, что почти в 16 раз больше, чем в аналогичном испытании с обычной сталью.

Авторы приводят фотографии стальных брусков после теста Шарпи (рис. 1). Сталь без температурной формовки (QT) разламывается в месте V-образного надреза, образуя ровный скол. Образцы после темпформинга при ударе расслаиваются, причем полного разрушения в некоторых случаях не происходит. Измерения показателя ударной прочности при различных температурах дают интересную зависимость (рис. 2). Для TP-образцов наблюдается максимум в интервале температур от -60°C до -20°C, при дальнейшем повышении температуры ударная прочность уменьшается. Подобное поведение объясняется микроструктурой стали (рис. 3). После темпформинга происходит удлинение зерен вдоль <110> кристаллографического направления, которое совпадает с направлением прокатки. Средний поперечный размер зерен металла составлял порядка 260 нм, размер сферических карбидных частиц, диспергированных в железной матрице не более 50 нм.

В заключении авторы отмечают, что комбинация наноразмерной зернистой структуры материала и контролируемой текстуры прокатки позволяет повысить как прочность, так и ковкость стали при низких температурах. Кроме того, описанный в работе подход может быть применен и для мартенситностареющих сталей, которые являются наиболее прочным материалом, использующимся на сегодняшний день. Вышеописанная стратегия формовки, несомненно, найдет широкое применение в металлургии при производстве сверхпрочных материалов и деталей на их основе.

Работа Inverse Temperature Dependence of Toughness in an Ultrafine Grain-Structure Steel опубликована в журнале Science.


Источник: www.sciencemag.org, www.vmc.com.ua



Комментарии
Мнэ...

Это я туплю, или японцы заново открыли дамаск?
Трусов Л. А., 18 сентября 2008 20:50 
дамаск вроде давно уж
Владимир Владимирович, 19 сентября 2008 03:26 
Это я туплю, или японцы заново открыли дамаск?

Нет, нет - это "тупят" японцы, не осознавшие, что они "переоткрыли" Дамасскую сталь <скорее уж катану тогда> и по незнанию опубликовавшие свои результаты в Science. (Ну и рецензенты "ступили" само собой).

Вот и в другой теме японцы с "комплексом неполноценности" и в "таком бреду" опубликовали свои результаты в Nature Nanotechnology.

И, полноценно, со всей остротой и трезвостью ума, необходимо внести свой посильный научный вклад яркой критикой. Мнэ? Мнэ-Мнэ!
И еще "мнэ"...
А в Уфе, в ин-те сверхпластичности металлов, не то же ли делают и уже давно?
Трусов Л. А., 23 сентября 2008 12:43 
как показывает практика, у нас многое чего "давно делают". только скрывают да в науки не пишут. а что не опубликовано, того не существует.
Владимир Владимирович, 23 сентября 2008 16:06 
Или если протаскивать свои результаты и мысли через рецензентов "не резон", то где патенты или просто реальные продукты, как-то отечественный булатный меч-кладенец.
Без каких-либо ссылок обсуждение становится монологом в стиле классического "Есть ли жизнь на Марсе"
Лев, в данном случае твое замечание мимо цели. Пишут. У Валиева (ссылка 6 из статьи, но только одна, в перечислении ("2-6" и "3-7"), и только за 2006 г.(а есть ведь и более ранние работы!)) из той конторы, например, индекс цитирования по ИСИ >10000 с масксимальным цитированием одной работы >1000. Ну и, как сам понимаешь, это то направление, где вполне возможны и закрытые работы. А метод наноструктурирования металлов через пластическую деформацию, кстати, - уже почти классика... Собственно, хотелось бы понять, что у японцев нового с классикой в сравнении...
Трусов Л. А., 23 сентября 2008 19:39 
так мне тоже интересно.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наноотпуск
Наноотпуск

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 &#215; 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.