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 91 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Механические свойства исходных образцов стали 01 Х 17 Н 13 М 3 и образцов после химико - деформационной обработки The mechanical properties of the initial specimens of steel Fe-17Cr-13Ni-3Mo-0.01 С and specimens after chemical-deformation processing ХДО treatment σ 0,2 , МПа σ 0,2 , MPa σ в , МПа σ в , MPa δ , % δ , % Нμ , ГПа Нμ , GPa исходный / initial 370 660 63 2,17 Прокатка без наводороживания / Rolling without hydrogen saturation Режим I, ε =25 % Regime I, ε =25 % 830 900 14 3,18 Режим I, ε =50 % Regime I, ε =50 % 1110 1150 9 3,53 Режим II, ε =25 % Regime II, ε =25 % 850 950 18 3,27 Режим II, ε =50 % Regime II, ε =50 % 1230 1270 7 3,97 Прокатка после наводороживания / Rolling after hydrogen saturation Режим I, ε =25 % Regime I, ε =25 % 910 950 15 3,31 Режим I, ε =50 % Regime I, ε =50 % 1120 1170 9 3,92 Режим II, ε =25 % Regime II, ε =25 % 950 990 18 3,42 Режим II, ε =50 % Regime II, ε =50 % 1230 1300 7 4,19 На рис . 4 кривая 1 соответствует диаграмме растяжения крупнокристаллического образца стали 01 Х 17 Н 13 М 3 без каких - либо деформаци - онных обработок . В исходном состоянии сталь обладает высокой пластичностью ( δ ≈ 63 %) и низкими значениями предела текучести ( σ 0,2 = = 370 МПа ) и предела прочности ( σ в = 660 МПа ). ХДО приводит к росту микротвердости , суще - ственному повышению прочностных свойств и к снижению пластичности стальных образцов ( табл . 3). В зависимости от режима обработки величина предела текучести стали повышается в 2,5–2,6 раза , а предел прочности в 1,4–1,6 раза , при этом удлинение до разрушения уменьша - ется принципиально ( табл . 3). При достижении предела текучести в образцах , подвергнутых ХДО со степенью осадки 50 %, происходит об - разование полос локализованной пластической деформации и формирование шейки , в которой происходит разрушение . Измельчение зерна аустенита , увеличение линейной плотности двойниковых границ и формирование мартенси - та деформации способствуют значительному по - вышению прочностных характеристик стали , но они проявляют высокую склонность к макроско - пической локализации деформации , типичной для сталей с высокодефектными зеренно - субзе - ренными структурами субмикронного масштаба [36]. Несмотря на различия в микроструктуре , формируемой при разных режимах ХДО , прин - ципиальных отличий в механических свойствах образцов , прокатанных до одинаковой степени осадки , не обнаружено . Тем не менее для образ - цов , деформированных с охлаждением и после насыщения водородом , механические свойства самые высокие ( табл . 3).