INVESTIGATION OF THE MORPHOLOGY AND TOPOLOGY OF LAMELLAR AND GRAINED PEARLITE FROM 1.1625 STEEL AT THE SUBMICRON LEVEL
- Authors: Aref'eva L.P.1, Duka V.V.1, Drogan E.G.1
-
Affiliations:
- Don State Technical University
- Issue: No 15 (2023)
- Pages: 239-245
- Section: Theory of nanosystems
- URL: https://journal-vniispk.ru/2226-4442/article/view/378453
- DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2023.15.239
- EDN: https://elibrary.ru/PVCTZE
- ID: 378453
Cite item
Full Text
Abstract
The paper presents the results of a study of the submicron structure of carbon eutectoid steel by the atomic force microscopy, carried out in accordance with current international standards. The study was carried out on samples obtained in two ways: complete annealing and annealing for granular perlite. The first sample had the structure of lamellar perlite, the second - granular pearlite. The presence of these structures was controlled by optical microscopy and hardness measurements by the Rockwell method. Sample preparation included cutting, grinding, polishing, and etching. The quantitative assessment of the structural components of perlite was carried out using the ImageJ application package. The volume fraction of ferrite was about 88%. The topology and morphology of the surfaces are studied by atomic force microscopy in the discontinuous-contact mode. The amplitude characteristics of the surfaces, the shape and size of the structural components of perlite are determined. It is shown that the performed analysis of the submicron structure makes it possible to uniquely identify the phase components of the steel.
About the authors
Ludmila P. Aref'eva
Don State Technical University
Email: ludmilochka529@mail.RUS
Rostov-on-Don, Russia
Valentina V. Duka
Don State Technical UniversityRostov-on-Don, Russia
Ekaterina G. Drogan
Don State Technical UniversityRostov-on-Don, Russia
References
- Зуев, Л.Б. О возможностях атомно-силовой микроскопии в металлографии углеродистых сталей / Л.Б. Зуев, Г.В. Шляхова // Материаловедение. - 2014. - №7. - С. 7-12.
- Тарасова, Н.В. Возможности методов атомно-силовой микроскопии в наноматериаловедении углеродистых сталей / Н.В. Тарасова, А.Р. Лория // Современные тенденции развития науки и образования. - 2016. - № 6-1. - С. 94-96.
- Shlyakhova, G.V. Studying carbon steel by atomic force microscopy / G.V. Shlyakhova, L.B. Zuev, E.A. Popova // AIP Conference Proceedings. - 2018. - V. 2053. - I. 1. - P. 030063-1-030063-4. doi: 10.1063/1.5084424.
- Duka, V.V. The use of the atomic force microscopy to investigate the structure of steel 14G2 / V.V. Duka, V.N. Pustovoit, D.A. Ostapenko, L.P. Aref'eva, Y.M. Dombrovskij // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2019. - V. 680. - Art. № 012023. - 5 p. doi: 10.1088/1757-899X/680/1/012023.
- Шляхова, Г.В. Исследование структуры стали 40Х13 после закалки методами атомно-силовой микроскопии / Г.В. Шляхова, С.А. Баранникова, Л.Б. Зуев // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2016. - Т.21. - Вып. 3. - С.1447-1449. doi: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-1447-1449.
- Арефьева, Л.П. Взаимосвязь структурно-фазового состава с механизмом разрушения высокопрочной строительной стали / Л.П. Арефьева, В.В. Дука, И.Ю. Забияка // Письма в Журнал технической физики.- 2022. - Т. 48. - Вып. 8. - С. 39-42. doi: 10.21883/PJTF.2022.08.52366.19093.
- Корх, М.К. Использование метода зонда Кельвина для контроля фазового состава аустенитно-ферритной хромоникелевой стали / М.К. Корх, Ю.В. Корх, М.Б. Ригмант, Н.В. Казанцева, Н.И. Виноградова // Дефектоскопия - 2016. - № 11. - С. 59-69.
- Панкратов, И.А. Определение упругих характеристик структурных составляющих сталей Х12 и Р6М5 методом атомно-силовой микроскопии / И.А. Панкратов, И.Н. Степанкин // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2017. - Т. 83. - № 7. - С. 40-44.
- Ригмант, М.Б. Методы выявления мартенсита деформации в аустенитно-ферритных сталях / М.Б. Ригмант, М.К. Корх, Д.И. Давыдов и др. // Дефектоскопия. - 2015. - № 11. - С. 28-42.
- Карбань, О.В. Применение сканирующей зондовой микроскопии при коррозионных исследованиях стали 12Х18Н10Т в различных средах / О.В. Карбань, В.И. Ладьянов, С.М. Решетников, Е.М. Борисова, В.Г. Маклецов // Вестник Удмуртского университета. Серия физика и химия. - 2014. - № 2. - С. 5-12.
- Сыромятникова, А.С. Применение атомно-силовой микроскопии для исследования микроструктуры феррито-перлитных сталей / А.С. Сыромятникова, Е.М. Гуляева В.И. Попов // Вопросы материаловедения. - 2014. - № 1 (77). - С. 29-34.
- Толстихина, А.Л. Атомно-силовая микроскопия кристаллов и пленок со сложной морфологией поверхности: дис. … д-ра физ.-мат. наук: 01.04.18 / Толстихина Алла Леонидовна. - М.: ФГБУН Институт кристаллографии им. A.B. Шубникова РАН, 2013. - 333 с.
- Gwyddion - Free SPM (AFM, SNOM/NSOM, STM, MFM, …) data analysis software. - Режим доступа: www.url: http://gwyddion.net. - 15.05.2023.
- ImageJ - Image Processing and Analysis in Java. - Режим доступа: www.url: https://imagej.net/ij/index.html. - 20.05.2023.
Supplementary files
