Fine structure of lamellar pearlite in iron–carbon alloys (review)

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

This paper presents a review of studies on pearlite, the most important structural constituent of carbon and low-alloy steels. It mainly focuses on the fine structure of pearlite revealed by transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). Additionally, the paper highlights the key areas for future exploration to better understand the pearlite transformation in steels and the response of ferrite-cementite mixtures to different external loading conditions.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. A. Bataev

Novosibirsk State Technical University

Email: i.bataev@corp.nstu.ru
Russian Federation, Novosibirsk, 630073

I. A. Bataev

Novosibirsk State Technical University

Author for correspondence.
Email: i.bataev@corp.nstu.ru
Russian Federation, Novosibirsk, 630073

K. I. Emurlaev

Novosibirsk State Technical University

Email: i.bataev@corp.nstu.ru
Russian Federation, Novosibirsk, 630073

E. D. Golovin

Novosibirsk State Technical University

Email: i.bataev@corp.nstu.ru
Russian Federation, Novosibirsk, 630073

References

  1. Bhadeshia H.K.D.H., Honeycombe R.W.K. Steels: Microstructure and Properties. Butterworth-Heinemann, 2017. 461 p.
  2. Sorby H.C. On the Microscopical Structure of Jron and Steel // JISI. 1887. № 1. P. 255–289.
  3. Мейль Р.Ф., Хагель У.К. Аустенитно-перлитное превращение // Успехи физики металлов. Сб. ст. М.: Металлургиздат, 1960. Вып. III. С. 88–156.
  4. Zener C. Kinetics of the Decomposition of Austenite // Trans AIME. 1946. V. 167. P. 550–583.
  5. Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л., Окишев К.Ю., Табатчикова Т.И., Хлебникова Ю.В. Перлит в углеродистых сталях. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 312 с.
  6. Тушинский Л.И., Батаев А.А., Тихомирова Л.Б. Структура перлита и конструктивная прочность стали. Новосибирск: Наука, 1993. 278 с.
  7. Цементит в углеродистых сталях: коллектив. монография / Под. ред. В.М. Счастливцева. Екатеринбург: Издательство УМЦ УПИ, 2017. 380 с.
  8. Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Мирзаев Д.А. Структурные превращения в перлите при нагреве. 1. Твердорастворное упрочнение ферритной составляющей перлита // ФММ. 1994. Т. 77. № 4. С. 138–148.
  9. Hillert M. Solid State Phase Transformations // Jernkontorets Annaler. 1957. V. 141. № 11. P. 757–790.
  10. Блантер М.Е. Фазовые превращения при термической обработке стали. М.: Металлургиздат, 1962. 270 с.
  11. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Мешков Ю.Я. Прочность и пластичность холоднодеформированной стали. Киев: Наукова думка, 1974. 231 с.
  12. Sundquist B.E. The edgewise growth of pearlite // Acta Met. 1968. V. 16. № 12. P. 1413–1427.
  13. Bramfitt B.L., Marder A.R. A transmission-electron-microscopy study of the substructure of high-purity pearlite // Mater. Charact. 1997. V. 39. № 2–5. P. 199–207.
  14. Embury J.D., Fisher R.M. The structure and properties of drawn pearlite // Acta Metall. 1966. V. 14. P. 147–159.
  15. Бернштейн М.Л., Владимирская Т.Н., Займовский В.А. Влияние высокотемпературной термомеханической изотермической обработки на структуру и механические свойства стали // Изв. АН СССР. Металлы. 1979. № 2. С. 130–139.
  16. Батаев А.А., Тушинский Л.И., Батаев В.А. Особенности разрушения цементита при деформации сталей со структурой пластинчатого перлита // ФММ. 1995. Т. 80. № 5. С. 148–154.
  17. Mehl R.F. The Structure and Rate Formation of Pearlite // Metallogr. Microstruct. Anal. 2015. V. 4. P. 423–443.
  18. Изотов В.И., Комков Н.А., Филиппов Г.А. Кинетика и кристаллогеометрия выделения карбида ванадия на межфазной границе при перлитном превращении стали // ФММ. 2013. Т. 114. № 3. С. 279–289.
  19. Изотов В.И., Комков Н.А., Филиппов Г.А. Морфология и кристаллогеометрия выделений медьсодержащей фазы и дисперсное упрочнение перлитной стали Fe–C–Mn–Cu и Fe–C–Mn–Cu–V // ФММ. 2015. Т. 116. № 1. С. 40–50.
  20. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращения в железе и стали. М.: Наука, 1977. 236 с.
  21. Honeyciombe R.W.K. Ferrite // Metal Sci. 1980. V. 14. № 6. P. 201–214.
  22. Fasiska E.J., Jeffrey G.A. On the Cementite Structure // Acta Cryst. 1965. V. 19. P. 463–471.
  23. Таран Ю.Н., Новик В.И. О фигурах травления в кристаллах цементита // Кристаллография. 1965. Т. 10. Вып. 6. С. 901–907.
  24. Таран Ю.Н., Новик В.И. Строение цементита белого чугуна // Литейное производство. 1967. № 1. С. 34–38.
  25. Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Мирзаев Д.А., Окишев К.Ю. О возможных положениях атомов углерода в решетке цементита // ФММ. 2003. Т. 96. № 3. С. 75–82.
  26. Koreeda A., Shmitzu K. Dislocations in Cementite // Philosophical Magazine. 1968. V. 17. № 149. P. 1083–1086.
  27. Levchenko E.V., Evteev A.V., Belova I.V., Murch G.E. Molecular dynamics simulation and theoretical analysis of carbon diffusion in cementite // Acta Mat. 2009. V. 57. № 3. P. 846–853.
  28. Petch N.J. The interpretation of the crystal structure of cementite // J. Iron Steel Institute. 1944. V. 149. P. 143–150.
  29. Okamoto T., Matsumoto H. Precipitation of ferrite from cementite // Metal Sci. 1975. V. 9. № 1. P. 8–12.
  30. Бунин К.П., Малиночка Я.Н., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, 1969. 416.
  31. Воронин В.И., Бергер И.Ф., Горностырев Ю.И., Урцев В.И., Кузнецов А.Р., Шмаков А.В. Состав цементита в зависимости от температуры. In-situ нейтронография и результаты ab-inito расчетов // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 91. № 3. С. 154–157.
  32. Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов. М.: Металлургия, 1978. 312 с.
  33. Батаев В.А., Кращук Н.В. Особенности строения избыточного цементита в сталях // Сборник научных трудов НГТУ. 1988. № 3. С. 59–67.
  34. Spanos G., Aaronson H.I. The interfacial structure and habit plane of proeutectoid cementite plates // Acta Met. Mater. 1990. V. 38. № 12. P. 2723–2732.
  35. Hacney S.A., Shiflet G.J. Pearlite Growth Mechanism // Acta Metallurgica. 1987. V. 35. № 5. P. 1019–1028.
  36. Белоус М.В., Черепин В.Т., Васильев М.А. Превращения при отпуске стали. М.: Металлургия, 1973. 231 с.
  37. Парусов В.В., Долженков И.И., Сухомлин В.И. Превращение аустенита в зернистый перлит в углеродистых и легированных сталях // МИТОМ. 1985. № 6. С. 6–11.
  38. Долженков И.Е., Долженков И.И. Сфероидизация карбидов в стали. М.: Металлургия, 1984. 142 с.
  39. Узлов И.Г., Парусов В.В., Долженков И.И. Механизм и кинетика превращения аустенита в зернистый перлит // МИТОМ. 1980. № 5. С. 54–55.
  40. Узлов И.Г., Парусов В.В., Долженков И.И., Евсюков М.Ф. Исследование кинетики и механизма распада аустенита сталей ШХ15 и 9ХС // Изв. АН СССР. Металлы. 1980. № 1. С. 121–124.
  41. Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л., Терещенко Н.А., Урцев В.Н., Дегтярев В.Н., Шмаков А.В. Природа анормального образования перлита в среднеуглеродистой стали при неравновесных условиях нагрева // ФММ. 2016. Т. 117. № 6. С. 593–599.
  42. How H.M. Железо, сталь и другие сплавы. Гостехиздат. Бюро иностранной науки и техники. Берлин, 1923. 535 с.
  43. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Гос. науч.-тех. изд-во лит-ры по черной и цвет. металлургии, 1963. 456 с.
  44. Салтыков С.А. Введение в стереометрическую металлографию. Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1950. 261 с.
  45. Petch N.J. The orientation relationships between cementite and -iron // Acta Crystallographica. 1953. V. 6. № 1. P. 96.
  46. Pitsch W. Der Orientirungszusammenhang zwischen Zementit und Ferrit in Perlit // Acta Metallurgica. 1962. V. 10. P. 79–81.
  47. Багаряцкий Ю.А. Вероятный механизм распада мартенсита // ДАН СССР. 1950. Т. 73. № 6. С. 1161–1164.
  48. Счастливцев В.М., Мирзаев Д.А., Яковлева И.Л. Структура термически обработанной стали. М.: Металлургия, 1994. 288 с.
  49. Исайчев И.В. Ориентация цементита в отпущенной углеродистой стали // ЖТФ. 1947. Т. 17. Вып. 6. С. 835–838.
  50. Кутелия Э.Р. О кристаллографических соотношениях решеток аустенита и цементита // ФММ. 1969. Т. 28. № 5. С. 853–857.
  51. Turnbull D. Theory of cellular precipitation // Acta Met. 1955. V. 3. № 1. P. 55–63.
  52. Fisher J.C. Eutectoid Decompositions / Thermodynamics in Physical Metallurgy. Cleveland, Ohio: ASM. 1950. P. 201–241.
  53. Brandt W.H. Solution of the Diffusion Equation Applicable to the Edgewise Growth of Pearlite // J. Appl. Phys. 1945. V. 16. P. 139–146.
  54. Миркин И.Л. Исследование эвтектоидной кристаллизации стали / Структура и свойства сталей и сплавов: XVIII сб. тр. Моск. ин-та стали им. И.В. Сталина. М.: Оборонгиз, 1941. С. 5–158.
  55. Садовский В.Д. Структурные превращения при закалке и отпуске конструкционных сталей // Тр. ин-та металлофизики и металлургии. Свердловск: УФАН СССР, 1945. Вып. 3. С. 3–68.
  56. Никулина А.А., Смирнов А.И., Батаев И.А., Батаев А.А., Попелюх А.И. Особенности роста пластинчатого перлита в зоне сварки разнородных сталей // ФММ. 2016. Т. 117. № 1. С. 58–64.
  57. Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Заваров А.С. Влияние отпуска на структуру и свойства патентированной стали // ФММ. 1980. Т. 49. № 1. С. 138–144.
  58. Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Макаров А.В., Егорова Л.Ю., Яковлева И.Л. Влияние твердорастворного упрочнения феррита и сфероидизации цементита на износостойкость эвтектоидной углеродистой стали со структурой тонкопластинчатого перлита // ФММ. 1999. Т. 88. № 1. С. 94–103.
  59. Макаров А.В., Коган Л.Х., Счастливцев В.М., Горкунов Э.С., Табатчикова Т.И., Колобылин Ю.М., Яковлева И.Л. Возможности контроля твердости и износостойкости эвтектоидной углеродистой стали со структурой тонкопластинчатого перлита магнитным и электромагнитным методами // Дефектоскопия. 2000. № 8. С. 3–17.
  60. Счастливцев В.М., Садовский В.Д., Морозов О.П., Яковлева И.Л. О существовании низкотемпературного перлита в заэвтектоидных сталях // ФММ. 1981. Т. 51. № 5. С. 991–1001.
  61. Морозов О.П. О кинетических и структурных закономерностях превращения аустенита сталей // ФММ. 1984. Т. 57. № . 1. С. 142–150.
  62. Морозов О.П., Счастливцев В.М. Низкотемпературный перлит в высокоуглеродистых нелегированных сталях // ФММ. 1988. Т. 66. № 5. С. 910–919.
  63. Flügge J., Heller W., Schweitzer R. Gefüge und mechanische Eigenschaften von Schienenstahlen // Stahl und Eisen. 1979. Bd. 99. № 16. S. 841–845.
  64. Knowles G., Kelly P.M. Elasticmodulus hardening // Effect of second-phase particles on the mechanical properties of steel. London: Iron and Steel Institute, 1972. P. 9–15.
  65. Honeycombe R.W.K., Pickering F.B. Ferrite and Bainite in Alloy Steels // Metal. Trans. 1972. V. 3. № 5. P. 1099–1112.
  66. Batte A.D., Honeycombe R.W.K. Precipitation of Vanadium Carbide in Ferrite // J. Iron and Steel Inst. 1973. V. 211. № 4. P. 284–289.
  67. Батаев И.А., Степанова Н.В., Батаев А.А., Никулина А.А., Разумаков А.А. Особенности выделения наноразмерных частиц ε-фазы меди в ферритных промежутках пластинчатого перлита // ФММ. 2016. Т. 117. № 9. С. 932–937.
  68. Батаев А.А., Степанова Н.В., Батаев И.А., Канг Й., Разумаков А.А. Особенности выделения фазы ε-Cu в чугунах, легированных медью и алюминием // Металловедение и термич. обработка металлов. 2018. № 3. С. 18–25.
  69. Stepanova N.V., Bataev I.A., Kang Y., Lazurenko D.V., Bataev A.A., Razumakov A.A., Jorge Junior A.M. Composites of copper and cast iron fabricated via the liquid: In the vicinity of the limits of strength in a non-deformed condition // Materials Characterization. 2017. V. 130. P. 260–269.
  70. Батаев И.А., Степанова Н.В., Батаев А.А., Разумаков А.А. Особенности упрочнения феррита и перлита в сталях и чугунах, легированных медью // Изв. вузов. Физика. 2017. Т. 60. № 6. С. 86–90.
  71. Медь в черных металлах / Под ред. И. Ле Мэя, Л. М. – Д. Шетки: Пер. с англ. Под ред. О.А. Банных. Москва: Металлургия, 1988. 311 с. (Le May I. and Schetky L. Mc D. Copper in Iron and Steel. New York: Wiley Interscience, 1982.)
  72. Fourlaris G., Baker A.J., Papadimitriou G.D. Microscopic characterization of interphase precipitation of ε-Cu in hypereutectoid Fe–Cu–C alloys // Acta Metal. et Mater. 1995. V. 43. № 7. P. 2589–2604.
  73. Chairuangsri T., Edmonds D.V. Precipitation of copper in abnormal ferrite and pearlite in hyper–eutectoid steels // Acta Mater. 2000. V. 48. № 15. P. 3931–3949.
  74. Salje G., Feller-Knipmeier M. The diffusion and solubility of copper in iron // J. Appl Phys. 1977. V. 48. P. 1833.
  75. Горностырев Ю.Н., Карькин И.Н., Карькина Л.Е. Взаимодействие дислокаций с наноразмерными выделениями метастабильной фазы и дисперсионное упрочнение сплава Fe-Cu // ФТТ. 2011. Т. 53. № . 7. С. 1317–1324.
  76. Сильман Г.И., Камынин В.В., Гончаров В.В. Влияние меди на структуру и свойства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 6. С. 43–48
  77. Гаврилюк В.Г. Распределение углерода в стали. Киев: Наукова думка, 1987. 208 с.
  78. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Немошкаленко В.В., Прокопенко В.Г., Разумов О.Н. Влияние легирующих элементов на распад цементита при пластической деформации стали // Докл. АН СССР. 1977. Т. 236. № 4. С. 857–860.
  79. Гриднев В.Н., Гаврилюк В.Г., Надутов В.М., Полушкин Ю.А. Перераспределение углерода и легирующих элементов при пластической деформации и последующем нагреве стали // ФММ. 1980. Т. 50. № 3. С. 582–587.
  80. Wilson D.V. Texture and Structure of Relation of Changes in the Cementite Strains in Steel // Nature. 1951. V. 167. № 4257. P. 899–900.
  81. Батаев А.А., Тушинский Л.И., Батаев В.А., Зуев Л.Б. Особенности пластической деформации сталей со структурой пластинчатого перлита // Изв. вузов. Физика. 1996. № 7. С. 3–10.
  82. Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. М.: Металлургия, 1986. 224 с.
  83. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. 280 с.
  84. Pröger M. Die Deformations- und Bruchmechanismen des lamellaren Perlits: Diss. – Stuttgart, 1964. 101 S.
  85. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. 584 с.
  86. Терещенко Н.А., Яковлева И.Л., Чукин М.В., Ефимова Ю.И. Развитие ротационной моды пластической деформации при волочении перлитных сталей различных систем легированиия // ФММ. 2015. Т. 116. № 3. С. 289–299.
  87. Счастливцев В.М., Терещенко Н.А., Яковлева И.Л., Чукин М.В. Формирование аксиальной текстуры при волочении стали с пластинчатой структурой // ДАН. 2014. Т. 459. № 5. С. 574–577.
  88. Bowden H.G., Kelly P.M. Deformation twinning in shock-loaded pearlite // Acta Met. 1967. V. 15. № 1. P. 105–111.
  89. Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Терещенко Н.А., Чукин М.В. Формирование кристаллографически-ориентированной колонии продуктов эвтектоидного распада в процессе пластической деформации стали волочением // ДАН. 2012. Т. 447. № 4. С. 387–390.
  90. Терещенко Н.А., Яковлева И.Л., Зубкова Т.А., Чукин М.В., Копцева Н.В. Структурные уровни деформации перлита в углеродистой стали эвтектоидного состава // ФММ. 2013. Т. 114. № 5. С. 468–479.
  91. Макаров А.В., Саврай Р.А., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Егорова Л.Ю. Механические свойства и особенности разрушения при статическом растяжении высокоуглеродистой стали с перлитными структурами различного типа // ФММ. 2007. Т. 104. № 5. С. 542–555.
  92. Takahashi T., Nagumo M. Flow stress and work hardening of pearlite steel // Trans. Jap. Inst. Metals. 1970. V. 11. № 2. P. 113–119.
  93. Гольдштейн М.И., Литвинов В.С., Бронфин Б.М. Металлофизика высокопрочных сплавов. М.: Металлургия, 1986. 312 с.
  94. Макаров А.В., Саврай Р.А., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Яковлева И.Л., Егорова Л.Ю. Структурные особенности поведения высокоуглеродистой перлитной стали при циклическом нагружении // ФММ. 2011. Т. 111. № 1. С. 97–111.
  95. Макаров А.В., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Осинцева А.Л., Егорова Л.Ю. Влияние кремния на износостойкость при трении и абразивном воздействии высокоуглеродистой стали со структурами изотермического распада аустенита // Деформация и разрушение материалов. 2010. № 6. С. 1–7.
  96. Макаров А.В., Егорова Л.Ю., Табатчикова Т.И., Счастливцев В.М., Яковлева И.Л., Осинцева А.Л. Влияние легирования хромом на структуру и абразивную износостойкость высокоуглеродистых сталей после изотермического превращения аустенита // Деформация и разрушение материалов. 2013. № 11. С. 31–38.
  97. Егорова Л.Ю. Влияние структурного состояния перлита на физико-механические и коррозионные свойства высокоуглеродистых сталей. Автореф. дисс. к. т.н. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, 2014. 23 с.
  98. Макаров А.В., Счастливцев В.М., Табатчикова Т.И., Яковлева И.Л., Хлебникова Ю.В., Егорова Л.Ю. Износостойкость заэвтектоидных углеродистых сталей со структурой изотермического распада аустенита // ФММ. 2004. Т. 97. № 5. С. 94–105.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Planar defects in the structure of lamellar pearlite (indicated by arrows): a — schematic representation of cementite plates with defects that arose during the decomposition of austenite (according to the concepts of Yakovleva et al. [7]); b — electron microscopic image with planar defects in plastically deformed pearlite; A — austenite, F — ferrite, C — cementite (TEM image by A.A. Bataev).

Download (38KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Surface structure of a plastically deformed sample of high-carbon steel (0.60%C) subjected to deep etching with a solution of nitric acid in ethyl alcohol: a — curved cementite plates; b — cementite in the form of fibers (SEM, photographs by V.A. Bataev).

Download (37KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Structure of lamellar perlite: a — diagram; b, c — images recorded by transmission electron and light microscopy, respectively; K — colony, SK — subcolony (images by A.A. Bataev).

Download (48KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Defective structure of lamellar pearlite: a — interrupted cementite plate; b — curvilinear cementite plates (TEM, photographs by A.A. Bataev).

Download (33KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Discontinuous cementite plates in the structure of lamellar pearlite: a — diagram; b — TEM image.

Download (33KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Microvolume of lamellar pearlite with cementite structures of L-, C- and Y-shape, indicated by arrows: a — diagram; b — TEM image (TEM, photograph by A.A. Bataev).

Download (33KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Microvolumes of lamellar pearlite with cementite plates oriented in two directions (highlighted by circles): a — structure diagram; b, c — images obtained by transmission electron microscopy (images by A.A. Bataev).

Download (54KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Interfaces (indicated by arrows) in microvolumes of ferrite containing weakly misoriented cementite plates: a — structure diagram; b, c — images obtained by transmission electron microscopy.

Download (47KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Structure of globular pearlite: a — structure diagram; dз — ferrite grain diameter; dсз — ferrite subgrain diameter; λ — intercarbide distance; dк — carbide particle diameter; b–g — structure recorded by transmission electron microscopy (photographs by A.A. Bataev).

Download (72KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Schematic representation of three colonies of lamellar pearlite of the same dispersion on the screen of a transmission electron microscope (lower part of the figure), oriented in different ways in a foil of thickness h (upper part of the figure).

Download (46KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Change in the shape of the austenite–ferrite interface with an increase in the interlamellar distance in pearlite (according to data from [12]).

Download (18KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Three-phase periodic structure of the “…C–F–A–F–C–F–A–F…” type in the weld zone of “high-carbon steel E76 — chromium-nickel steel 12Kh18N10T”, formed by the method of butt contact fusion welding (according to work [56]): a — TEM image of the structure (in section B — B), arrows indicate austenite; b — schematic image of the structure.

Download (32KB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Dark-field images of the same section of a three-phase periodic structure of the “…C–F–A–F–C–F–A–F…” type that arose in the weld zone of “high-carbon steel E76 – chromium-nickel steel 12Kh18N10T”: a — in the a-Fe reflex; b — in the cementite reflex; c — in the austenite reflex [56].

Download (28KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Diagram of isothermal transformation of steel austenite with curves corresponding to the formation of pearlite (P), upper (U) and lower (L) bainite [5]. PNT – low-temperature pearlite, MI – isothermal martensite, Ma – athermal martensite.

Download (15KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15. Decoration of stepwise moving austenite-ferrite boundaries with nanosized vanadium carbide particles. According to article [18].

Download (23KB)
Indexing metadata
17. Fig. 16. Segregations of ε-copper particles in lamellar pearlite of cast iron containing 14.7% Cu (a), and a diagram of a pearlite colony (b) with inclusions of ε-copper segregated from α-iron (1, 2) and from γ-iron (3, 4). TEM (photograph by N.V. Stepanova and A.I. Smirnov).

Download (43KB)
Indexing metadata
18. Fig. 17. Crystallographically oriented ε-Cu particles in lamellar pearlite ferrite: a — nanosized ε-Cu inclusions; b — large ε-Cu particles at interphase boundaries, TEM (photographs by N.V. Stepanova, I.A. Bataev and A.I. Smirnov).

Download (24KB)
Indexing metadata
19. Fig. 18. Features of the precipitation of ε-copper particles in ferrite gaps of lamellar pearlite (low-carbon steel (0.3% C) alloyed with copper (6% Cu) and aluminum): a — spherical particles; b — oriented particles, TEM (photographs by N.V. Stepanova, I.A. Bataev and A.I. Smirnov).

Download (28KB)
Indexing metadata
20. Fig. 19. Dissociation of cementite plates with the formation of nano-dispersed globular carbides in places of accumulation of planar defects and near dislocation accumulations in ferrite plates (according to [5]): a - dislocation accumulations in ferrite, b - formation of nano-sized globular cementite particles.

Download (46KB)
Indexing metadata
21. Fig. 20. Structure of weakly deformed lamellar pearlite: (a–c) deformation in the cold state; (d–e) deformation in the warm state; a, d — structure diagrams; b, c, d, e — images obtained by transmission electron microscopy. TEM (images by A.A. Bataev).

Download (88KB)
Indexing metadata
22. Fig. 21. Models of the advancement of partial disclination dipoles in a single-phase material: (a) [83] and in lamellar pearlite (b) [6]; c — electron micrograph of a fragment of incomplete shear of cementite plates in a colony of lamellar pearlite in the direction from the upper left corner to the lower right corner; F — ferrite; C — cementite (TEM image by A.A. Bataev).

Download (48KB)
Indexing metadata
23. Fig. 22. Shear bands in plastically deformed lamellar pearlite: a, b — bands intersecting ferrite and cementite plates; c — family of bands oriented along ferrite plates (indicated by arrows). Chemical etching of sections. SEM (photographs by I.A. Bataev).

Download (61KB)
Indexing metadata
24. Fig. 23. Model of formation of a fault band in lamellar pearlite [83].

Download (28KB)
Indexing metadata
25. Fig. 24. Shear bands in colonies of lamellar pearlite: (a–c) diagram and images (TEM) of narrow shear bands accompanied by thinning of cementite plates without their destruction; (d, d) diagram and images (SEM) of wide shear bands, in which cementite plates are prone to destruction (images by A.A. Bataev (TEM) and I.A. Bataev (SEM)).

Download (117KB)
Indexing metadata
26. Fig. 25. Schemes of formation of twins oriented across cementite plates (a) and located between cementite plates (b); F is ferrite, C is cementite, Zf is a twin in pearlite ferrite, ZE is a twinning plane in ferrite [84].

Download (53KB)
Indexing metadata
27. Fig. 26. Light-field (a) and dark-field (b) images of twins of deformation origin (shown by arrows) in the structure of lamellar pearlite (TEM images by A.I. Smirnov and A.A. Nikulina).

Download (28KB)
Indexing metadata
28. Fig. 27. Formation of a rectilinear twin in two colonies of lamellar pearlite, characterized by a single ferrite matrix: D — twin; C — cementite; F — ferrite. (According to the concepts of M. Pröger [84]).

Download (20KB)
Indexing metadata
29. Fig. 28. Twins, linearly intersecting a ferrite grain and a colony of lamellar pearlite in explosively deformed steel 20 (indicated by arrows): a, b — light microscopy; c, d — scanning electron microscopy. P — pearlite, F — ferrite (photographs by I.A. Bataev).

Download (90KB)
Indexing metadata
30. Fig. 29. Crushed cementite plates in plastically deformed pearlite: a — transmission electron microscopy; b, c — scanning electron microscopy (photographs by A.A. Bataev and I.A. Bataev).

Download (47KB)
Indexing metadata
31. Fig. 30. The influence of planar defects on the process of cementite spheroidization during annealing of plastically deformed steel: a — planar defects (indicated by arrows) in a group of cementite plates; b — stage of initiation of shear along defect planes; c — stage of formation of ferrite bridges; d — stage of spheroidization of fragments of cementite plates (representation of structural transformations according to work [5]).

Download (114KB)
Indexing metadata