Thermodiffusion bleaching mechanism of two-component medium by laser radiation

Thermodiffusion bleaching mechanism of liquid-phase medium with absorbing particles under the influence of laser radiation has been analyzed. Bleaching of carbon particle aqueous suspension under the influence of He-Ne laser radiation is studied experimentally. The efficiency of recording amplitude dynamic holograms in two-component mediums with thermodiffusion mechanism of absorption coefficient modulation is researche

On the Solution and Precipitation of Carbides in Chromium-Molybdenum Cast Irons

Results of thermodynamic modeling of equilibrium phases present in the four-component alloys Fe–Cr–Mo–C (2–4 %C, 10–25 %Cr, up to 4 %Mo) in the region of gamma phase existence. Calculations were performed using the FactSage software package. Results showed that in no case molybdenum carbides did not appear, though the M7C3 carbide is often or completely replaced with the M23C6 one. The presence of only two types of carbides makes it much easier the further construct the model of their solution and precipitation.Представлены результаты термодинамических расчетов равновесных фаз в сплавах четверной системы Fe–Cr–Mo–C (2–4 %C, 10–25 %Cr и до 4 %Mo) в области существования g-фазы. Расчеты проводились в программном пакете FactSage. Результаты показали, что ни в одном случае карбиды молибдена не возникают, хотя часто карбид M7C3 частично или полностью заменяется карбидом M23C6. Присутствие всего двух видов карбидов значительно облегчает дальнейшее построение модели их растворения и выделения

HARDNESS CALCULATION FOR QUENCHED HIGH-CHROMIUM IRON-CARBON ALLOYS

A model is presented able to calculate the Rockwell hardness of high.chromium steels and wear.resistant cast irons belonging to the ternary system Fe–Cr–C after quench hardening. The model is based on thermodynamic and kinetic calculations and numerical estimation of microhardness of individual structural components of the alloy.Представлена модель расчета твердости по Роквеллу высокохромистых сталей и износостойких чугунов тройной системы Fe–Cr–C после закалки, основанная на термодинамических и кинетических расчетах и расчетной оценке микротвердости отдельных структурных составляющих сплава

Nucleation site saturation and kinetic parameters of austenite-ferrite transformation in Fe – 9 % Cr alloys

Окишев Константин Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно-Уральский государственный университет. Тел.: (351)2679013. E-mail: [email protected] Okishev Konstantin Yurievich, candidate of physical and mathematical science, associate professor of the Physical Metallurgy and Solid State Physics department, South Ural State University. Tel.: (351)2679013. E-mail: [email protected]Представлена теория кинетики фазового превращения в условиях исчерпания мест зарождения на границах зерна как вариант теории Дж. Кана. На основании имеющихся экспериментальных данных для сплавов Fe – 9 % Cr с различным содержанием углерода определены кинетические параметры, определяющие зарождение и рост частиц феррита вдоль границ и вглубь исходных аустенитных зёрен. Рассчитанные диаграммы изотермического превращения аустенита в феррит хорошо соответствуют экспериментальным. The paper presents a theory of phase transformation kinetics in case of saturation of nucleation sites on grain boundaries as a variant of J.W. Cahn’s theory. Kinetic parameters that define nucleation and growth of ferrite particles along grain boundaries and into the volume of prior austenite grains are determined using available experimental data for Fe – 9 % Cr alloys with different carbon content. Calculated TTT diagrams of ferrite formation are in good agreement with experiment

Analysis of possibility of carbon redistribution in cementite lattice

Окишев Константин Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно-Уральский государственный университет. Тел.: (351)2679013. E-mail: [email protected] Okishev Konstantin Yurievich, candidate of physical and mathematical science, associate professor of the Physical Metallurgy and Solid State Physics department, South Ural State University. Tel.: (351)2679013. E-mail: [email protected]На основании результатов существующего первопринципного расчёта энергии атома углерода в «нормальной» октаэдрической поре решётки цементита (по отношению к «нормальной» призматической) оценены его энергии в «искажённых» призматической и октаэдрической поре. Построена теория, позволяющая находить концентрацию атомов углерода в порах различных типов. Показано, что предположение о переходе части атомов углерода в «искажённые» поры не может объяснить наблюдаемых изменений EELFS-спектров цементита при длительном отжиге перлита ниже Ac1. On the basis of existing ab initio calculation of energy of a carbon atom in the “normal” octahedral pore of cementite lattice (related to “normal” prismatic pore) its energy in the “distorted” prismatic and octahedral pores is estimated. A theory is developed that permits to find concentration of carbon atoms in various types of pores. It is shown that supposition that some of carbon atoms are transferred to “distorted” pores cannot explain the observed changes in EELFS spectra of cementite after long annealing of pearlite below Ac1

Structure and hardness changes with hardening temperature in high-chromium steels and cast irons

Окишев Константин Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно-Уральский государственный университет. Тел.: (351)2679013. E-mail: [email protected] Okishev Konstantin Yurievich, candidate of physical and mathematical science, associate professor of the Physical Metallurgy and Solid State Physics department, South Ural State University. Tel: (351)2679013. E-mail: [email protected] Созыкина Анна Сергеевна, ассистент кафедры физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно-Уральский государственный университет. Тел.: (351)2679013. E-mail: [email protected] Sozykina Anna Sergeevna, assistant of the Physical Metallurgy and Solid State Physics department, South Ural State University. Tel: (351)2679013. E-mail: [email protected]Разработана модель для прогнозирования количества и состава карбидов, мартенсита и остаточного аустенита, а также твёрдости закалённых высокохромистых сплавов Fe-Cr-C, в основу которой положен расчёт равновесного фазового состава при температуре нагрева под закалку. Результаты расчётов сравниваются с собственными и литературными экспериментальными данными. A model for predicting the amount and composition of carbides, martensite and retained austenite as well as hardness of quenched high-chromium Fe—Cr-C alloys is developed. It is based upon calculation of equilibrium phase composition at heating temperature. Results are compared with the authors' own and literature experimental data

Studying titanium carbide effect on cast iron AChS-3 properties

The paper presents the results of studying microhardness and tribological characteristics of antifriction cast iron grade AChS-3 after modification with titanium carbide. Titanium carbide has been used as a nanomodifier to change the structure parameters by forming additional crystallization centers. It has been established that introducing titanium carbide in the amount of 0,2-0,3 % by weight with dispersion of 0,3-0,5 μm leads to increasing its hardness and wear resistance by about 20 %, while the friction coefficient decreases by almost 2 times

Possibilities of hydrogen atom trapping in steels by ferrite / cementite interfaces. 1. Crystal geometry analysis

Окишев Константин Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физического металловедения и физики твердого тела, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76. Тел.: (351)2679013. E-mail: [email protected]. Мирзаев Джалал Аминулович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76. E-mail: [email protected]. Верховых Анастасия Владимировна, аспирант кафедры общей и теоретической физики, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76. E-mail: ursaeva@physics. susu.ac.ru. K.Yu. Okishev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected], D.A. Mirzaev, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected] A.V. Verkhovykh, South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected]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 S-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 6,6·1014 см–2. Строение границы и возможные позиции захвата водорода в дальнейшем должны быть уточнены при помощи первопринципного моделирования. A simple crystal geometry analysis of matching of ferrite and cementite lattices at a coherent interface with Bagaryatski type orientation relationship is carried out. The best lattice matching is provided when the interface plane (101)c consists of iron atoms in S type positions. If atom locations in both lattices are supposed to remain unchanged, then some tetrahedral interstitial sites near the interface become distorted, and their radius increases 1.5 times. An assumption is made that such distorted tetrahedral sites may act as trap sites for hydrogen atoms. Surface density of these sites is 6.6·1014 cm–2. The structure of the interface and possible trapping sites for hydrogen have to be refined further by ab initio modelling