The 19 reference contexts in paper A. Alifanov V., D. Tsionenko A., A. Miliukova M., N. Tsionenko M., А. Алифанов В., Д. Ционенко А., А. Милюкова М., Н. Ционенко М. (2017) “МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ СТРУКТУРЫ В СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯХ ПРИ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ // А MODEL OF SMALL-DISPERSED STRUCTURE FORMATION IN STEEL PRODUCTS BY MAGNETIC-PULSE ACTION DUE TO MAGNETOSTRICTION” / spz:neicon:vestift:y:2016:i:4:p:31-36

  1. Start
    3315
    Prefix
    Известно, что значимые структурные изменения и улучшение свойств стали при термической обработке в магнитном поле обусловлены каталитическим действием поля на развитие превращений в случае, если исходная фаза парамагнитна, а продукты превращения обладают ферромагнитными свойствами
    Exact
    [1–3]
    Suffix
    . При магнитно-импульсном воздействии на стальные изделия происходит локальное выделение теплоты вследствие протекания индукционных токов. Установлено [1], что локальность нагрева определяется неоднородностью структуры стального изделия.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    3471
    Prefix
    и улучшение свойств стали при термической обработке в магнитном поле обусловлены каталитическим действием поля на развитие превращений в случае, если исходная фаза парамагнитна, а продукты превращения обладают ферромагнитными свойствами [1–3]. При магнитно-импульсном воздействии на стальные изделия происходит локальное выделение теплоты вследствие протекания индукционных токов. Установлено
    Exact
    [1]
    Suffix
    , что локальность нагрева определяется неоднородностью структуры стального изделия. Максимальная температура в процессе обработки в области границ зерен может достигать 1100 °С, что достаточно для осуществления процессов рекристаллизации.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    3945
    Prefix
    Вследствие адиабатического характера тепловыделения, связанного с малой скоростью отвода тепла, в области зерна вблизи его границы температура ферромагнитного материала близка к температуре Кюри и на самой границе превосходит ее
    Exact
    [1]
    Suffix
    . С этой точки зрения процесс магнитно-импульсной обработки подобен термической обработке металлических сплавов в магнитном поле [4–7]. Внешнее импульсное магнитное поле определяет термодинамику и кинетику фазовых переходов, что приводит к формированию мелкодисперсной структуры на поверхности образца.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    4078
    Prefix
    Вследствие адиабатического характера тепловыделения, связанного с малой скоростью отвода тепла, в области зерна вблизи его границы температура ферромагнитного материала близка к температуре Кюри и на самой границе превосходит ее [1]. С этой точки зрения процесс магнитно-импульсной обработки подобен термической обработке металлических сплавов в магнитном поле
    Exact
    [4–7]
    Suffix
    . Внешнее импульсное магнитное поле определяет термодинамику и кинетику фазовых переходов, что приводит к формированию мелкодисперсной структуры на поверхности образца. При этом устойчивые изменения структуры вызывают модификацию свойств, полезных для эксплуатации [8–10].
    (check this in PDF content)

  5. Start
    4454
    Prefix
    Внешнее импульсное магнитное поле определяет термодинамику и кинетику фазовых переходов, что приводит к формированию мелкодисперсной структуры на поверхности образца. При этом устойчивые изменения структуры вызывают модификацию свойств, полезных для эксплуатации
    Exact
    [8–10]
    Suffix
    . Результаты исследований и их обсуждение. Известно [2–4], что технология термической обработки сплавов в магнитном поле напряженностью до 2,4 МА/м способствует аналогичной модификации доменной и кристаллической структур ферромагнетика, как и магнитно-импульсная обработка при максимальной напряженности магнитного поля порядка 108 А/м и времени импульса 10-3 с [11].
    (check this in PDF content)

  6. Start
    4511
    Prefix
    Внешнее импульсное магнитное поле определяет термодинамику и кинетику фазовых переходов, что приводит к формированию мелкодисперсной структуры на поверхности образца. При этом устойчивые изменения структуры вызывают модификацию свойств, полезных для эксплуатации [8–10]. Результаты исследований и их обсуждение. Известно
    Exact
    [2–4]
    Suffix
    , что технология термической обработки сплавов в магнитном поле напряженностью до 2,4 МА/м способствует аналогичной модификации доменной и кристаллической структур ферромагнетика, как и магнитно-импульсная обработка при максимальной напряженности магнитного поля порядка 108 А/м и времени импульса 10-3 с [11].
    (check this in PDF content)

  7. Start
    4822
    Prefix
    Известно [2–4], что технология термической обработки сплавов в магнитном поле напряженностью до 2,4 МА/м способствует аналогичной модификации доменной и кристаллической структур ферромагнетика, как и магнитно-импульсная обработка при максимальной напряженности магнитного поля порядка 108 А/м и времени импульса 10-3 с
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Указанные характеристики импульса реализуются в разработанных и изготовленных в Физико-техническом институте НАН Беларуси магнитно-импульсных установках. Отличительной особенностью технологии термической обработки сплавов в магнитном поле является то, что модификация структуры стального образца происходит по всему объему, в то время как для магнитно-импульсной обработки характерно воздейс
    (check this in PDF content)

  8. Start
    6363
    Prefix
    Магнитное поле может существенно влиять на фазовые переходы первого рода, если исходные фазы, подвергаемые обработке и расположенные в непосредственной близости друг от друга (10-11–10-10 м), значительно отличаются по намагниченности (например, как парамагнетик от ферромагнетика). Именно такая структура возникает в зерне феррита при магнитно-импульсном воздействии на стальные заготовки
    Exact
    [12, 13]
    Suffix
    . Влияние магнитного поля проявляется, главным образом, в увеличении значений равновесной температуры перехода, связанного с рекристаллизацией, а также объемной скорости превращения. Изменение температуры равновесия фаз при воздействии магнитного поля может быть найдено так же, как в соотношении Клайперона – Клаузиуса [2, 3].
    (check this in PDF content)

  9. Start
    6692
    Prefix
    Влияние магнитного поля проявляется, главным образом, в увеличении значений равновесной температуры перехода, связанного с рекристаллизацией, а также объемной скорости превращения. Изменение температуры равновесия фаз при воздействии магнитного поля может быть найдено так же, как в соотношении Клайперона – Клаузиуса
    Exact
    [2, 3]
    Suffix
    . Если фазовый переход осуществляется в однокомпонентной системе (полиморфное превращение) или в твердом растворе по бездиффузионному механизму (мартенситное превращение в стали), термодинамический потенциал замкнутой системы определяется из следующего соотношения: Ф = U – TS +ΣiFidxi, (2) где U, Т, S – соответственно внутренняя энергия, абсолютная температура, энтропия; Fi, xi – обобщенные
    (check this in PDF content)

  10. Start
    8652
    Prefix
    – теплота превращения, а Т0 – равновесная температура рекристаллизации, получаем dT = [(I1V1 – I2V2) T0/q] dH. (7) Изменение температуры фазового перехода ΔT при воздействии внешнего поля напряженностью Н определяется интегрированием дифференциального соотношения (7). Условия такого интегрирования для случая, когда одна или обе фазы находятся в ферромагнитном состоянии, определены в
    Exact
    [2]
    Suffix
    и сводятся к тому, что значения Т0, q, V1 и V2 могут считаться постоянными и не зависящими от поля, при условии ΔT < Т0 и любая температура от Т0(Н = 0) до Т0(Н) не превышает точку Кюри [3]. Условие равенства объемов позволяет учитывать магнитострикционные явления как малые поправки к изменению температуры рекристаллизации.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    8843
    Prefix
    Условия такого интегрирования для случая, когда одна или обе фазы находятся в ферромагнитном состоянии, определены в [2] и сводятся к тому, что значения Т0, q, V1 и V2 могут считаться постоянными и не зависящими от поля, при условии ΔT < Т0 и любая температура от Т0(Н = 0) до Т0(Н) не превышает точку Кюри
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Условие равенства объемов позволяет учитывать магнитострикционные явления как малые поправки к изменению температуры рекристаллизации. В связи с этим можно пренебречь также полем анизотропии и полем размагничивания (для тел малого размера или с малым размагничивающим фактором) и полагать при этом, что величина М = IV и не зависит от Н.
    (check this in PDF content)

  12. Start
    9403
    Prefix
    Тогда, например, для фазового превращения исходной парамагнитной (М2 = 0) фазы (аустенит) в ферромагнитную фазу (мартенсит) воздействие внешнего поля Н должно привести к повышению температуры равновесия Т0 на величину
    Exact
    [12]
    Suffix
    ΔT = T0V1I1H/q. (8) Соотношение (8) показывает, что для принятых условий значение ΔT линейно зависит от величины напряженности магнитного поля. Так, для углеродистой стали при Т0 = 5 00 К, I1 = 0,17 Тл, q/V1 = 420 МДж/м3 воздействие магнитного поля (Н = 1 ,6 МА/м) во время мартенситного превращения дает ΔT = 4 К [12].
    (check this in PDF content)

  13. Start
    9712
    Prefix
    поля Н должно привести к повышению температуры равновесия Т0 на величину [12] ΔT = T0V1I1H/q. (8) Соотношение (8) показывает, что для принятых условий значение ΔT линейно зависит от величины напряженности магнитного поля. Так, для углеродистой стали при Т0 = 5 00 К, I1 = 0,17 Тл, q/V1 = 420 МДж/м3 воздействие магнитного поля (Н = 1 ,6 МА/м) во время мартенситного превращения дает ΔT = 4 К
    Exact
    [12]
    Suffix
    . Ввиду этого существенных изменений фазового состава, морфологии и свойств продуктов превращения не происходит. Например, по приближенной оценке уменьшение количества остаточного аустенита, вызванное повышением температуры на 8 °С, для стали с 1,0% С составляет около 1,2%.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    11853
    Prefix
    К ним относятся: энергия кристаллографической магнитной анизотропии Eк, магнитоупругая энергия магнитострикционных деформаций Eλ, энергия индуцированной одноосной анизотропии Eн, магнитостатическая энергия (энергия ориентации ферромагнитных частиц по отношению к внешнему полю) Eо. Расчеты, выполненные в
    Exact
    [12]
    Suffix
    , показывают, что из составляющих полной энергии ферромагнетика в магнитном поле напряженностью 1,6 МА/м наибольшими являются собственно магнитная энергия E1 = IH и разность магнитостатических энергий ΔEo = I2ΔNp (где ΔNp – размагничивающий фактор), приводящая к увеличению вероятности ориентированного расположения ферромагнитных тел во внешнем магнитном поле.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    12530
    Prefix
    Величина полной энергии ферромагнетика имеет диапазон 1,5–3,0 МДж/м3 и на два порядка меньше величины движущей силы основных фазовых превращений. Очевидно, что внешнее магнитное поле напряженностью 1,6–2,0 МА/м не может коренным образом повлиять на условия равновесия при фазовых превращениях. Однако полученные в
    Exact
    [13–17]
    Suffix
    экспериментальные данные дают основание полагать, что влияние слабых постоянных магнитных полей в процессе фазовых превращений более значительно, чем этого можно было ожидать из термодинамических оценок изменения равновесных температур переходов.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    12811
    Prefix
    Однако полученные в [13–17] экспериментальные данные дают основание полагать, что влияние слабых постоянных магнитных полей в процессе фазовых превращений более значительно, чем этого можно было ожидать из термодинамических оценок изменения равновесных температур переходов. Структурные исследования
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    , иллюстрирующие влияние магнитного поля на мартенситное превращение, показали, что количество остаточного аустенита при закалке в магнитном поле напряженностью 1,76 МА/м в среднем на 10–15% меньше, чем после закалки без поля.
    (check this in PDF content)

  17. Start
    13079
    Prefix
    Структурные исследования [9, 10], иллюстрирующие влияние магнитного поля на мартенситное превращение, показали, что количество остаточного аустенита при закалке в магнитном поле напряженностью 1,76 МА/м в среднем на 10–15% меньше, чем после закалки без поля. Данные рентгеноструктурного анализа
    Exact
    [9]
    Suffix
    свидетельствуют об увеличении степени распада твердого раствора в процессе закалочного охлаждения в магнитном поле. При закалке в поле напряженностью 2 МА/м фиксируется структурное состояние, свойственное стали после обычной закалки и отпуска при 150 °С.
    (check this in PDF content)

  18. Start
    13457
    Prefix
    При закалке в поле напряженностью 2 МА/м фиксируется структурное состояние, свойственное стали после обычной закалки и отпуска при 150 °С. Изучение структуры мартенсита показывает заметное увеличение дисперсности кристаллов α-фазы. Таким образом, результаты
    Exact
    [13–17]
    Suffix
    позволяют считать влияние постоянного магнитного поля напряженностью до 2,4 МА/м в процессе фазовых переходов достаточным для заметных структурных изменений в углеродистых сталях. Вклад энергии магнитного поля должен прежде всего влиять на критическую стадию зарождения и роста мартенсита, поскольку вероятность зарождения обычно зависит от разности термодинамических потенциалов фаз как ехр(–ΔФ/RТ
    (check this in PDF content)

  19. Start
    14621
    Prefix
    В условиях, при которых превращение термодинамически возможно, даже небольшой энергетический стимул может оказать каталитическое влияние на кинетику. В связи с этим в дальнейшем целесообразно выявить особенности механизма образования ферромагнитных зародышей под действием внешнего магнитного поля при фазовых переходах
    Exact
    [18]
    Suffix
    . Заключение. В результате магнитно-импульсной обработки отдельные участки зерна феррита нагреваются до температур, близких к температуре Кюри, при которой происходит магнитное превращение стали, связанное с переходом из ферромагнитного в парамагнитное состояние.
    (check this in PDF content)