Structure and Crack Resistance of Maraging Steels under Single Loading

Yu. N. Simonov; Симонов Ю. Н.; M. Yu. Simonov; Симонов М. Ю.; Yu. V. Kaletina; Калетина Ю. В.; A. Yu. Kaletin; Калетин А. Ю.

doi:10.31857/S0015323023601228

Structure and Crack Resistance of Maraging Steels under Single Loading

Authors: Simonov Y.N.¹, Simonov M.Y.¹, Kaletina Y.V.², Kaletin A.Y.²
Affiliations:
1. Perm National Research Polytechnic University
2. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 124, No 10 (2023)
Pages: 978-987
Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://rjonco.com/0015-3230/article/view/663029
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023601228
EDN: https://elibrary.ru/REKETD
ID: 663029

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription or Fee Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

—The effect of structural parameters on the strength and crack resistance of maraging steels under single loading has been studied. It has been established that the increase in strength due to dispersion hardening with intermetallic compounds in the studied steels is determined by the titanium content and the presence of cobalt. It was shown that the change in crack resistance under single loading with increasing tempering temperature has a complex character. It has been established that, in contrast to dynamic crack resistance, the minimum level of static crack resistance characteristics of the studied steels corresponds to the maximum strength. Possible reasons for such a change in the characteristics of static and dynamic crack resistance are discussed.

Keywords

maraging steel, grain, package, intermetallic precipitates: coherent, incoherent, strength, crack resistance

References

Перкас М.Д., Кардонский В.М. Высокопрочные мартенситностареющие стали. М.: Металлургия, 1970. 224 с.
Перкас М.Д., Еднерал А.Ф., Зайцева Р.Д., Жуков О.П., Русаненко В.В. О роли кобальта в упрочнении мартенситностареющих сталей // ФММ. 1984. Т. 57. № 2. С. 310–318.
Еднерал А.Ф., Кардонский В.М., Перкас М.Д. Структурные изменения при старении безуглеродистых мартенситностареющих сталей // Несовершенства кристаллического строения и мартенситные превращения: Сб. научн. тр. М.: Наука, 1979. С. 18–43.
Зайцева Р.Д., Перкас М.Д. Факторы, влияющие на пластичность и вязкость мартенситностареющих сталей // МиТОМ. 1975. № 9. С. 2–11.
Счастливцев В.М., Калетина Ю.В., Калетин А.Ю., Яковлева И.Л. Влияние термообработки на механические и усталостные свойства мартенситностареющих сталей // ФММ. 1992. № 1. С. 111–120.
Счастливцев В.М., Калетина Ю.В., Калетин А.Ю., Филиппов А.М. Стабильность двухфазной (α + γ)-структуры мартенситностареющих сталей при различных видах разрушения // ФММ. 1993. Т. 75. Вып. 3. С. 129–137.
Гладковский С.В., Филиппов А.М., Калетин А.Ю., Калетина Ю.В., Счастливцев В.М., Симонов Ю.Н. Влияние режимов аустенитизации на механические характеристики и особенности разрушения мартенситностареющих сталей // ФММ. 1994. Т. 78. Вып. 2. С. 159–169.
Гладковский С.В., Калетина Ю.В., Филиппов А.М., Калетин А.Ю., Счастливцев В.М., Ишина Е.А., Веселов И.Н. Метастабильный аустенит как фактор повышения конструктивной прочности мартенситностареющих сталей // ФММ. 1999. Т. 87. № 3. С. 86–96.
He Y., Yang K., Sha W., Cleland D.J. Microstructure and mechanical properties of a 2000 MPa Co-free maraging steel after aging at 753 K // Metall. Mater. Trans. A. 2004. V. 35. № 9. P. 2747–2755.
He Y., Yang K., Liu K., Sha W., Guo Z. Age hardening and mechanical properties of a 2400 MPa grade cobalt-free maraging steel // Metall. Mater. Trans. A. 2006. V. 37. P. 1107–1116.
Tariq F., Naz N., Baloch R. A. Effect of cycling aging on mechanical properties and microstructure of maraging steel 250 // Journal of Materials engineering and performance (JMEP). 2010. V. 19. P. 1005–1014.
Leitner H., Schober M., Schnitzer R., Zinner S. Strengthening behavior of Fe–Cr–Ni–Al–(Ti) maraging steels // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 528. P. 5264–5270.
Hou H., Qi L., Zhao Y.H. Effect of austenitizing temperature on the mechanical properties of high-strength maraging steel // Mater. Sci. Eng. A. 2013. V. 587. P. 209–212.
Hou H., Li H.F., Jin Y.C., Wang X.R., Wen Z.Q. Effect of heat treatment temperature on the mechanical properties of low-temperature high strength maraging steel // Mater. Sci. Eng. A. 2014. V. 601. P. 1–6.
Сухих А.А., Махнева Т.М., Дементьев В.Б. Повышение характеристик вязкости мартенситно-стареющих сталей // Хим. физика и мезоскопия. 2015. Т. 17. № 2. С. 260–269.
Galindo-Nava E.I., Rainforth W.M., Rivera-Díaz-del-Castillo P.E.J. Predicting microstructure and strength of maraging steels: elemental optimization // Acta Mater. 2016. V. 117. P. 270–285.
Jiang B., Wu M., Zhang M., Zhao F., Zhao Z.G., Liu Y.Z. Microstructural characterization, strengthening and toughening mechanisms of a quenched and tempered steel: effect of heat treatment parameters // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 707. P. 306–314.
Tian J.L., Wang W., Li H.B., Shahzad M.B., Shan Y., Jiang Z.H., Yang K. Effect of deformation on precipitation hardening behavior of a maraging steel in the aging process // Mater. Char. 2019. V. 155. P. 109827.
Тарик Ф., Шифа М., Балох Р.А. Влияние условий перестаривания на микроструктуру и механические свойства мартенситно-стареющей стали // МиТОМ. 2020. № 3. С. 7–14.
Zhang C., Wang C., Zhang S.L., Ding Y.L., Ge Q.L., Su J. Effect of aging temperature on the precipitation behavior and mechanical properties of Fe–Cr–Ni maraging stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2021. V. 806. P. 140 763.
Niu M.C., Yin L.C., Yang K., Luan J.H., Wang W., Jiao Z.B. Synergistic alloying effects on nanoscale precipitation and mechanical properties of ultrahigh-strength steels strengthened by Ni3Ti, Mo-enriched, and Cr-rich co-precipitates // Acta Mater. 2021. V. 209. P. 116 788.
Li H., Liu Y., Liu B., Wei D.X. Synergistic enhancement of strength and ductility of cobalt-free maraging steel via nanometer-scaled microstructures // Mater. Sci. Eng. A. 2022. V. 842. P. 143099.
Li J.H., Zhan D.P., Jiang Z.H., Zhang H.S., Yang Y.K., Zhang Y.P. Progress on improving strength-toughness of ultra-high strength martensitic steels for aerospace applications: a review // Journal of Materials Research and Technology. 2023. V. 23. № 3–4. P. 172–190.
Симонов Ю.Н. Структурные аспекты прочности и трещиностойкости низкоуглеродистых конструкционных сталей / Дис. д-ра техн. наук. Пермь: ПГТУ, 2004. 383 с.