Образование фрагментированной структуры в низкоуглеродистых мартенситных сталях при теплой деформации
Аннотация
Методами металлографии, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована структура низкоуглеродистых сталей мартенситного класса ВКС-7 и ВКС-10, подвергнутых теплой прокатке либо осадке при температурах 600 и 700 °С (в α-состоянии). Рассмотрена роль растворения и выделения карбидных фаз, стока дислокаций на высокоугловые границы реек, полигонизации и рекристаллизации в процессе формирования фрагментированной структуры сталей при теплой деформации. Показано, что деформация прокаткой при 600 °С со степенью 40 % не приводит к созданию фрагментированной структуры, в мартенсите сохраняются рейки, поделенные на ячейки. При увеличении степени деформации до 60 % образуются отдельные фрагменты с высокоугловыми границами. Установлено, что доля фрагментированной структуры существенно возрастает при увеличении степени деформации до 80 %, одновременно происходит коалесценция субзерен близкой ориентации, приводящая к образованию крупных фрагментов α-фазы. Увеличение температуры прокатки до 700 °С и степени деформации до 80 % вызывает эффективную фрагментацию структуры стали ВКС-7, однако в более легированной стали ВКС-10 сохраняются признаки реечного строения. Показано, что изменение схемы деформации стали ВКС-7 с прокатки на всестороннюю осадку при 600 °С со степенью 50 % вызывает рекристаллизацию α-фазы по механизму in situ с образованием высокой доли ультрамелкозернистой структуры (размер зерен 0,2–2,5 мкм). В стали ВКС-10 с большим содержанием легирующих элементов подобные явления происходят при более высокой температуре теплой осадки, 700 °С.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Пикеринг, Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей / Ф.Б. Пикеринг. – М.: Металлургия, 1982. – 182 с.
Рыбин, В.В. Технологии создания конструкционных наноструктурированных сталей / В.В. Рыбин, В.А. Малышевский, Е.И. Хлусова // МиТОМ. – 2009. – № 6. – С. 3–7.
Принципы легирования, фазовые превращения, структура и свойства хладостойких свариваемых судостроительных сталей / И.В. Горынин, В.В. Рыбин, В.А. Малышевский, Е.И. Хлусова // МиТОМ. – 2007. – № 1. – С. 9–15.
Влияние равноканального углового прессования на структуру и механические свойства низкоуглеродистой стали 10Г2ФТ / Е.Г. Астафурова, Г.Г. Захарова, Е.В. Найденкин и др. // ФММ. – 2010. – Т. 110, № 3. – С. 275–284.
Исследование многослойного материала на основе нержавеющих сталей, полученного методом горячей пакетной прокатки / Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева, А.И. Плохих, С.Ю. Дельгадо Рейна // ФММ. – 2014. – Т. 115, № 4. – С. 431–441.
Бернштейн, М.Л. Термомеханическая обработка стали / М.Л. Бернштейн, В.А. Займовский, Л.М. Капуткина. – М.: Металлургия, 1983. – 480 с.
Счастливцев, В.М. Исправление структуры и изломов перегретой конструкционной стали / В.М. Счастливцев, А.Б. Кутьин, М.А. Смирнов. – Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 190 с.
Счастливцев, В.М. Структурная наследственность и интеркристаллитная хрупкость в высокопрочной низкоуглеродистой легированной стали / В.М. Счастливцев, Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева // ФММ. – 1995. – Т. 80, № 6. – С. 96–107.
Фазовые и структурные превращения при лазерном нагреве стали. III. Влияние пластической деформации закаленной стали на перекристаллизацию при лазерном нагреве / В.Д. Садовский, Т.И. Табатчикова, В.М. Счастливцев, А.Л. Осинцева // ФММ. – 1987. – Т. 63, № 6. – С. 1165–1173.
Суханов, Д.А. Повышение конструктивной прочности u1089 сталей формированием тонкодисперсной слоистой структуры: дис. … канд. техн. наук / Д.А. Суханов. – Новосибирск, 2002. – 198 с.
Горелик, C.C. Рекристаллизация металлов и сплавов / C.C. Горелик. – М.: Металлургия, 1978. – 568 с
Новиков, И.И. Теория термической обработки металлов / И.И. Новиков. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.
Структурные изменения в пакетном мартенсите закаленных псевдомонокристаллов конструкционной стали при большой пластической деформации / Ю.В. Хлебникова, Д.П. Родионов, И.Л. Яковлева, В.М. Счастливцев // ФММ. – 1998. – Т. 86, вып. 4. – С. 95–103.
Дегтярев, М.В. Особенности формирования и рекристаллизации субмикрокристаллической структуры закаленной стали 20Г2Р. I Эволюция структуры при деформации сдвигом под давлением / М.В. Дегтярев, Л.М. Воронова, Т.И. Чащухина // ФММ. – 2005. – Т. 99, № 4. – С. 75–82.
Родионов, Д.П. Стальные монокристаллы / Д.П. Родионов, В.М. Счастливцев. – Екатеринбург: УрО РАН, 1996. – 276 с.
Новиков, И.И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки / И.И. Новиков, К.М. Розин. – М.: Металлургия, 1990. – 336 с.
Перлит в углеродистой стали / В.М. Счастливцев, Д.А. Мирзаев, И.Л. Яковлева и др. – Екатеринбург: УрО РАН, 2006. – 311 с.
Структура и свойства мартенсита конструкционных легированных сталей после деформирования по различным схемам / Л.С. Давыдова, М.В. Дегтярев, Р.И. Кузнецов и др. // ФММ. – 1986. – Т. 61, вып. 2. – С. 339–347.
Формирование сверхмелкозернистой структуры при рекристаллизации сильнодеформированной конструкционной стали / М.И. Дегтярев, Т.И. Чащухина, Л.М. Воронова и др. // ФММ. – 1994. – Т. 77, вып. 2. – С. 141–146.
Штейнберг, М.М. Исследование разупрочнения и энергии межатомных связей в комплексно-легированном феррите / М.М. Штейнберг, А.С. Златкина, И.К. Счастливцева // ФММ. – 1962. – Т. 14, вып. 6. – С. 820–827.
Влияние субмикрокристаллического состояния на прочность и ударную вязкость низкоуглеродистой стали 12ГБА / И.М. Сафаров, А.В. Корзников, С.Н. Сергеев и др. // ФММ. – 2012. – Т. 113, № 10. – С. 1055–1064.
Прочность и ударная вязкость низкоуглеродистой стали с УМЗ-структурой / И.М. Сафаров, А.В. Корзников, С.Н. Сергеев и др. // ФММ. – 2014. – Т. 115, № 3. – С. 315–323.
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met150410
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
