On the possibility of monitoring small deformations of austenitic medium-manganese steels using the magnetometric method

Abstract

EN: Purpose. Development of a methodology for monitoring small deformations of austenitic medium-manganese steels using magnetometric methods. Determination of the paramagnetic parameter of austenitic steel, the value of which uniquely correlates with the degree of plastic deformation by compression. Research methods. Determination of the specific magnetic susceptibility of the sample, the resulting specific magnetic susceptibility of the paramagnetic austenite of the sample, and the paraprocess of α-phase of the sample were performed on an automated Faraday magnetometric balance. Uniaxial plastic compression deformation at room temperature was performed on a laboratory setup. Results. Based on the results of experimental studies, the amounts of α’-martensite arising during plastic deformation by compression of 110G8L steel were determined. The resulting (paramagnetic austenite of the sample and the paraprocess of α-phase of the sample) specific magnetic susceptibility of deformed samples of 110G8L steel was experimentally found. Scientific novelty. The idea of the relationship between the degree of deformation of austenitic steel and the value of the resulting specific magnetic susceptibility  (paramagnetic austenite of the sample and the paraprocess of α-phase of the sample) is proposed and experimentally confirmed. Practical value. During operation, parts made of austenitic medium-manganese steels are subjected to static or dynamic loads under abrasive wear conditions. This operating mode is accompanied by plastic deformation due to compression. The degree of deformation is an important parameter for assessing the reliability of the product. Determining the degree of deformation by measuring geometric dimensions is not always appropriate, as the configuration of cast parts can be quite complex. At the same time, magnetometric deformation monitoring, specifically the correlation found between the degree of plastic deformation due to compression and the resulting specific magnetic susceptibility, allows to determine the degree of deformation of a part of any configuration. UK: Мета роботи. Розробка методики контролю малих деформацій аустенітних середньомарганцевих сталей магнетометричним методом. Визначення парамагнітного параметра аустенітної сталі, величина якого однозначно корелює зі ступенем пластичної деформації стисненням. Методи дослідження. Визначення питомої магнетної сприйнятливості зразка, результуюча питома магнетна сприйнятливість парамагнітного аустеніту зразка та парапроцесу  -фази зразка здійснювалося на автоматизованих магнетометричних вагах Фарадея. Пластична одновісна деформація стиском при кімнатній температурі виконувалася на лабораторній установці. Отримані результати. Виходячи з результатів експериментальних досліджень, визначено кількість - мартенситу, що виникає при пластичній деформації стисненням сталі 110Г8Л. Експериментально знайдено результуючу (парамагнетного аустеніту зразка та парапроцесу - фази зразка) питому магнетна сприйнятливість деформованих зразків сталі 110Г8Л. Наукова новизна. Запропоновано та експериментально підтверджено ідею про зв'язок між ступенем деформації аустенітної сталі та величиною результуючої питомої магнетної сприйнятливості  (парамагнетного аустеніту зразка та парапроцесу -фази зразка). Практична цінність. Деталі з аустенітних середньомарганцевих сталях у процесі експлуатації зазнають статичного чи динамічного навантаження в умовах абразивного зносу. Такий режим роботи деталей супроводжується пластичною деформацією стисненням. Ступінь деформації є важливим параметром оцінки надійності вироби. Визначення ступеня деформації виміром геометричних розмірів не завжди прийнятний, так як конфігурація литих деталей може бути досить складною. В той час, магнетометричний метод контролю деформації, а саме знайдена кореляція між ступенем пластичної деформації стисненням і величиною результуючої питомої магнетної сприйнятливості дозволить визначити ступінь деформацій деталі будь-якої конфігурації.