Influence of hydrogen saturation on the structure and mechanical properties of Fe-17Cr-13Ni-3Mo-0.01С austenitic steel during rolling at different temperatures

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 2 2021 85 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Относительная интенсивность рентгеновских пиков ( в процентах ), отношение интенсивностей линий 111 γ и 022 γ и значения ОКР для образцов стали 01 Х 17 Н 13 М 3 до и после ХДО Relative intensities of XRD maxima, the ratios of intensities for 111 γ and 022 γ re fl ections and sizes of the coherent scattering regions (CSR) for Fe-17Cr-13Ni-3Mo-0.01C steel before and after chemical-deformation treatment ХДО treatment 111 γ 002 γ 022 γ 113 γ I 111 γ / I 022 γ ОКР , нм CSR, nm Исходный / initial 100,00 20,67 26,76 13,50 3,74 >200 Прокатка без наводороживания / Rolling without hydrogen saturation Режим I, ε =25 % Regime I, ε =25 % 44,44 19,13 100,00 23,90 0,44 11 Режим I, ε =50 % Regime I, ε =50 % 78,64 3,05 100,00 7,96 0,79 7 Режим II, ε =25 % Regime II, ε =25 % 92,16 20,97 100,00 28,07 0,92 44 Режим II, ε =50 % Regime II, ε =50 % 73,73 0,78 100,00 6,24 0,74 30 Прокатка после наводороживания / Rolling after hydrogen saturation Режим I, ε =25 % Regime I, ε =25 % 83,19 36,57 100,00 26,59 0,83 14 Режим I, ε =50 % Regime I, ε =50 % 36,35 2,94 100,00 7,55 0,36 7 Режим II, ε =25 % Regime II, ε =25 % 98,50 20,47 100,00 29,28 0,98 70 Режим II, ε =50 % Regime II, ε =50 % 42,04 1,91 100,00 9,39 0,42 40 чительному возрастанию относительной ин - тенсивности линии 220 γ аустенита по срав - нению с меньшей степенью осадки ( табл . 1). В совокупности с данными об изменении вели - чин ОКР это может свидетельствовать об акти - вации деформационного двойникования и / или γ→ε деформационного превращения , индуци - рованных водородом и понижением температу - ры испытания , при малых степенях осадки . Оба этих механизма способствуют формированию сетки специальных границ Σ 3 n , которые пре - пятствуют движению дислокаций , распростра - нению микрополос деформации в кристалле и формированию разориентированной зеренно - субзеренной структуры с границами общего типа [28–30]. В результате разрушения сетки специальных границ , сформированной на на - чальных степенях деформации , при последую - щей прокатке до 50 % осадки происходит фор - мирование текстуры прокатки по аналогии с образцами , деформированными без насыщения водородом ( см . рис . 1, табл . 1). Результаты электронно - микроскопических исследований Исходные образцы АНС обладают равно - весной зеренной структурой . Средний размер зерна аустенита , определенный по ДОЭ - картам , составляет 15 мкм . ХДО способствует суще - ственному измельчению зерна и формированию зеренно - субзеренной структуры с высокой плот - ностью дефектов кристаллического строения ( рис . 2 и 3). Плотность дислокаций увеличивает - ся с ~10 12 до ~10 15 м –2 при прокатке . На рис . 2 показаны светлопольные ПЭМ - изображения микроструктуры исследуемой ста - ли и соответствующие им микродифракционные картины ( вклейки ) для образцов , прокатанных