Деформаційне зміцнення криці з бейнітною структурою
В. Є. Громов$^{1}$, О. М. Нікітіна$^{1}$, Ю. Ф. Іванов$^{2,3}$, Х. В. Аксьонова$^{1}$, Є. В. Корнет$^{1}$
$^1$Сибірський державний індустріальний університет, вул. Кірова, 42, 654007 Новокузнецьк, РФ
$^2$Інститут сильноточної електроніки СВ РАН, просп. Академічний, 2/3, 634055, Томськ, РФ
$^3$Національний дослідницький Томський політехнічний університет, просп. Академічний, 2/3, 634055, Томськ, РФ
Отримана: 17.04.2015. Завантажити: PDF
Методами просвітлювальної електронної дифракційної мікроскопії виконано кількісну аналізу еволюції дефектної та карбідної підсистем середньовуглецевої криці з бейнітною структурою при деформації стисненням до 36%. Виконано кількісну аналізу перерозподілу Карбону і встановлено залежності концентрації атомів Карбону, розташованих у кристалічній ґратниці $\alpha$- і $\gamma$-заліза, на дефектах структури, у цементитних частинках, що лежать в об’ємі платівок бейніту та на внутрішньофазових межах, від ступеня деформації. Визначено залежності поздовжніх і поперечних розмірів частинок цементиту в об’ємі кристалів бейніту, об’ємних часток частинок цементиту і залишкового аустеніту, скалярної густини дислокацій, об’єму матеріялу з мікродвійниками, розмірів фраґментів, кількости концентраторів напруг і ширини контурів екстинкції від ступеня деформації. Показано, що з ростом ступеня деформації скалярна густина дислокацій, об’єм матеріялу з деформаційними двійниками, кількість концентраторів напруг, амплітуда кривини–скручування кристалічної ґратниці, ступінь дезорієнтації фраґментів збільшуються, а середні поздовжні розміри фраґментів — зменшуються. Виконано оцінку далекосяжних полів напружень. Обговорено можливі причини стадійности зміни параметрів карбідної фази і дислокаційної субструктури з деформацією. Проведено оцінювання механізму зміцнення межами платівок і фраґментів, скалярною густиною дислокацій, далекосяжними полями напружень, частинками цементиту, атомами втілення. Показано, що найбільший внесок у величину деформаційного зміцнення досліджуваної криці дає субструктурне зміцнення (зміцнення, зумовлене далекосяжними внутрішніми полями напруг і фраґментацією структури) та твердорозчинне зміцнення, зумовлене втіленням атомів Карбону в кристалічну ґратницю фериту. Висловлено припущення, що причиною знеміцнення криці з бейнітною структурою за великих (більших за 15%) ступенів деформації є активація процесу деформаційного мікродвійникування.
Ключові слова: сталь, бейніт, деформація, цементит, дислокаційна субструктура, механізми зміцнення.
PACS: 61.72.Lk, 62.20.M-, 68.37.Lp, 81.40.Ef, 81.40.Np, 81.65.Lp, 83.50.Uv
Citation: V. E. Gromov, E. N. Nikitina, Yu. F. Ivanov, K. V. Aksyonova, and E. V. Kornet, Work Hardening of Steel with a Bainite Structure, Usp. Fiz. Met., 16, No. 4: 299—328 (2015) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.16.04.299