EVOLUTION OF DEFECTS DURING COLD ROLLING OF LOW-ALLOY MOLYBDENUM ALLOYS

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The experimental work briefly describes the technology of multiple electron beam melting, which allows to obtain low-alloy molybdenum alloys with other carbide-forming elements and carbon. Two new alloys described in the work allow deformation by cold rolling up to a thickness of 0.17 mm. Based on the modified Golovin—Sims expression, it is shown that an alloy with dispersed carbides (size 30-200 nm) is strengthened during cold rolling much stronger than an alloy in which only large (≥1 microns) carbides are present. The evolution of continuity defects during cold rolling with an increase in the degree of deformation is traced.

About the authors

B. A Gnesin

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

M. I Karpov

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

I. M Aristova

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

I. B Gnesin

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

D. V Prokhorov

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

E. Yu Postnova

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

V. I Vnukov

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

I. S Zheltyakova

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

T. S Stroganova

Osipyan Institute of Solid State Physics, Russian Academy of Sciences (ISSP RAS)

Author for correspondence.
Email: gnesin@issp.ac.ru
Chernogolovka, Russia

References

  1. Takida, T. Mechanical properties of fine-grained, sintered molybdenum alloys with dispersed particles developed by mechanical alloying / T. Takida, H. Kurishita, M. Mabuchi, T. Igarashi, Y. Doi, T. Nagae // Mater. Trans. 2004. V.45. №1. P.143-148.
  2. Hu, P. High temperature mechanical properties of TZM alloys under different lanthanum doping treatments / Hu P., Yang F., Deng J., Chang T., Hu B., Tan J., Wang K., Cao W., Feng P., Yu H. //j. Alloys and Compounds. 2017. V.711. P.64-70.
  3. Leichtfried, G. Molybdenum alloys for glass-to-metal seals / G. Leichtfried, G. Thurner, R. Weirather // Intern. J. Refract. Metals and Hard Mater. 1998. V.16. №1. P.13-22.
  4. Агте, К. Вольфрам и молибден / К. Агте, И. Вацек; пер. с чеш. - М.: Энергия, 1964.
  5. Моргунова, Н.Н. Сплавы молибдена / Н.Н. Моргунова, Б.А. Клыпин, В.А. Бояршинов [и др.]. - М.: Металлургия, 1975. 392 с.
  6. Gnesin, B.A. High-purity solid solution as a new type of molybdenum alloy / B.A. Gnesin, M.I. Karpov, V.G. Glebovsky //j. Advanced Mater.-SAMPE. 2001. V.33. №3. P.3-9.
  7. Семененко, В.Е. Дисперсионное упрочнение сплавов Mo-Zr-C / В.Е. Семененко, Н.Н. Пилипенко // Вопросы атомной науки и техники. - Харьков: ФТИ, 2008. С.316.
  8. Pink, E. Refractory metals and their alloys / E. Pink, R. Eck // Mater. Sci. Technol. 2006. September. DOI: 10.1002./9783527603978.mst0088
  9. Sun, G.D. Nanostructured oxide dispersion strengthened Mo alloys from Mo nanopowder doping with oxide nanoparticles / G.D. Sun, G.H. Zhang, K.C. Chou //j. Mater. Res. Technol. 2019. V.8. №6. P.5753-5762.
  10. Jiang, D. Effect mechanism of oxide doping on the microstructure and mechanical properties of Mo-Y2O3 alloys / Jiang D., Dong Z., Du Z., Zhao Q., Wang H., Ma Z. / Mater. Sci. Eng. A. 2022. V.831. Art.142344.
  11. Liu, G. Nanostructured high-strength molybdenum alloys with unprecedented tensile ductility / Liu G., Zhang G.J., Jiang F., Ding X.D., Sun Y.J., Sun J., Ma E. // Nature Mater. 2013. V.12. №4. P.344-350.
  12. Igarashi, T. Strengthening and toughening of molybdenum by carbide particles / T. Igarashi //j. Jap. Soc. Powder and Powder Metallurgy. 2002. V.49. №3. P.163-171.
  13. Lang, D. On the chemistry of the carbides in a molybdenum base Mo-Hf-C alloy produced by powder metallurgy / D. Lang, C. P†hl, D. Holec, J. Schatte, E. Povoden-Karadeniz, W. Knabl, H. Clemens, S. Primig //j. Alloys and Compounds. 2016. V.654. P.445-454.
  14. Semenenko, V.E. Influence of heat treatment on the strength of the Mo-Zr-C alloys / V.E. Semenenko, A.I. Ovcharenko, M.M. Pylypenko // PAST: Pure Mater. Superconductors Series. 2014. №1. P.89.
  15. Klopp, W.D. Mechanical properties of electron-beam-melted molybdenum and dilute Mo-Re alloys / W.D. Klopp, W.R. Witzke //j. Less Common Metals. 1973. V.24. Is.4. P.427-443.
  16. Hu, P. Crack initiation mechanism in lanthanum-doped titanium-zirconium-molybdenum alloy during sintering and rolling / Hu P., Zhou Y.H., Deng J., Li S.L., Chen W.J., Chang T., Hu B., Wang K., Feng P., Volinsky A.A. //j. Alloys and Compounds. 2018. V.745. P.532-537.
  17. Yang, Y. Inclusion evolution in solid steel during rolling deformation: a review / Yang Y., Zhan D., Qiu G., Li X., Jiang Z., Zhang H. //j. Mater. Res. Technol. 2022. V.18. P.5103-5115.
  18. Пат. РФ №2774718. МПК С22С27/04. Жаропрочный сплав на основе молибдена / Прохоров Д.В., Карпов М.И., Внуков В.И., Гнесин Б.А., Гнесин И.Б., Желтякова И.С., Строганова Т.С., Логачева А.И., Логачев И.А., Гусаков М.С., Григорович К.В.; - приор. от 16.12.2021; опубл. 22.06.2022.
  19. Голенков, В.А. Теория обработки металлов давлением / В.А. Голенков, С.Л. Яковлев, С.А. Головин [и др.]. - М.: Машиностроение, 2009. 442 с.
  20. Меерович, И.М. Повышение точности листового проката / И.М. Меерович, А.Н. Герцев, В.С. Горелик, Э.Я. Классен. - М.: Металлургия. 1969. 261 с.
  21. Осипов, И.А. Анализ современной схемы производства горячекатаного листа: квалификационная работа. ЮУрГУ. 22.03.02. - 2018-096-00.00.00ПЗ.
  22. SU 1019268 A1. МПК G01N 1/28 Способ приготовления образцов для металлографического анализа молибдена / Гнесин Б.А. Заявка №3354872; заявл. 20.11.1981; опубл. 23.05.1983.
  23. Hasson, R. Metallography of molybdenum in color / R. Hasson // Microscope. 1968. V.16. №329. P.334.
  24. Авт. св. СССР №1730215. Электролит для струйного электрополирования / Тастенбеков Т.А., Мухтаров Р.Х., Касымов М.К., Колобов Ю.Р.; приор. от 28.04.1990.
  25. Гаузнер, С.И. Измерение массы, объема и плотности / С.И. Гаузнер, С.С. Кивилис, А.П. Осокина, А.Н. Павловский. - М.: Изд-во стандартов, 1972.
  26. Massalski, T.B. Binary alloy phase diagrams: 2nd ed. / T.B. Massalski, editor-in-chief; H. Okamoto, PR Subramanian, L. Kacprzak, editors. - Ohio: ASM international, Materials Park, 1990.
  27. Lang, D. On the chemistry of the carbides in a molybdenum base Mo-Hf-C alloy produced by powder metallurgy / D. Lang, C. P†hl, D. Holec, J. Schatte, E. Povoden-Karadeniz, W. Knabl, H. Clemens, S. Primig //j. Alloys and Compounds. 2016. V.654. P.445-454.
  28. P†hl, C. Metallographic characterization of the molybdenum based alloy MHC by a color etching technique / C. P†hl, J. Schatte, H. Leitner // Mater. Characterization. 2013. V.77. P.63-69.
  29. Sevillano, J.G. Large strain work hardening and textures /j.G. Sevillano, P. Van Houtte, E. Aernoudt // Progress in Mater. Sci. 1980. V.25. №2-4. P.69-134.
  30. Рыбин, В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов / В.В. Рыбин. - М.: Металлургия, 1986. 224 с.
  31. Салтыков, С.А. Стереометрическая металлография: Стереология металлических материалов: учеб. пособ. / С.А. Салтыков. - М.: Металлургия, 1976. 270 с.
  32. Giang, N.A. Influence of carbide particles on crack initiation and propagation with competing ductile-brittle transition in ferritic steel / N.A. Giang, M. Kuna, G. Hˆtter // Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 2017. V.92. P.89-98.
  33. Степанкин, И.Н. К вопросу совершенствования структуры инструментальных сталей / И.Н. Степанкин, Д.В. Куис, Е.П. Поздняков, А.Б. Найзабеков, С.Н. Лежнев // Актуальные вопросы машиноведения. 2021. Вып.10. С.262-264.
  34. Долженко, А.С. Микроструктура и ударная вязкость высокопрочной низколегированной стали после темпформинга / А.С. Долженко, П.Д. Долженко, А.Н. Беляков, Р.О. Кайбышев // ФММ. 2021. Т.122. №10. С.1091-1100.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences