Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 52 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 620.17; 620.18; 621.73; 621.77 ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОЙ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СТАЛИ 09Г2С* С.П. ЯКОВЛЕВА, доктор техн. наук, профессор С.Н. МАХАРОВА, канд. техн. наук П.Г. МОРДОВСКОЙ, канд. техн. наук ( Институт физико-технических проблем Севера СО РАН , г. Якутск ) Поступила 1 ноября 2015 Рецензирование 11 января 2016 Принята к печати 11 февраля 2016 Мордовской П.Г. – 677891, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН e-mail: mordov@yandex.ru Проведено исследование влияния комбинированной мегапластической деформации методами равнока- нального углового прессования (РКУП) при 450 °С и всесторонней ковки (ВК) с суммарной степенью де- формации 60 % на структуру и механические свойства ферритно-перлитной стали 09Г2С. Показано, что комбинированная мегапластическая деформация обусловила получение ультрамелкозернистой структуры со средним размером зерен феррита 3,8 мкм, перлита 2,8 мкм с пластинчато-зернистой морфологией перлитных колоний со средней толщиной пластинок цементита и свободных карбидов менее первых десятков наноме- тров. Полученная структура обусловила повышение предела текучести по сравнению с исходной крупно- зернистой структурой на 44 %, предела прочности – на 32 %. Наблюдается рост пластичности в 3,5 раза по сравнению со значением, полученным для стали в состоянии после РКУП. Результаты показывают возмож- ность применения комбинированной обработки РКУП+ВК в качестве технологии изготовления заготовок сложной формы с повышенными прочностными свойствами и достаточным сохранением пластичности за счет создания ультрамелкозернистой структуры с наноразмерными карбидами. Ключевые слова: сталь, равноканальное угловое прессование, всесторонняя ковка, наноструктурирова- ние, структура, механические свойства. DOI: 10.17212/1994-6309-2016-1-52-59 _______________ * Финансирование: Программа фундаментальных исследований Президиума РАН № 8, проект 8.22. «Фор- мирование нано-, субмикронной структуры при объемных и поверхностных термосиловых воздействиях после мегапластической деформации как основа для разработки конструкционных сталей с высоким уровнем свойств и адаптивным поведением при эксплуатации» (№ гос. рег. 01201257844). Введение Конструкционную прочность сталей опреде- ляют следующие структурные факторы: размер зерна и состояние границ зерен, дефектность структуры и напряженное состояние, морфо- логия основных и вторичных фаз. Повышения прочности стали можно добиться способом при- менения различных термических, химических, деформационных и комбинированных обрабо- ток. В последние десятилетия в связи с ростом стоимости легирующих элементов все больший интерес вызывают комбинированные термоде- формационные обработки, которые позволяют в низколегированных конструкционных ста- лях получать значения прочности, характерные для средне- и высоколегированных сталей. Су- ществует ряд работ по исследованию комби-