Obrabotka Metallov. 2016 no. 1(70)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (70) 2016 55 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Параметры микроструктуры и механические характеристики стали 09Г2С в различных состояниях Образцы d ср.феррита , мкм d ср.перлита , мкм Морфология перлита σ т , МПа σ в , МПа δ, % Исходное 12,8 10,5 Пластинчатая 350 480 32 РКУП 6,1 6,5 Зернистая 1005 1010 4,9 ВК 6,7 5,5 Пластинчатая 460 565 17 РКУП и ВК 3,8 2,8 Пластинчато- зернистая 503 633 17 приближается к высокопрочным, но увеличение прочности сопровождается многократным сни- жением относительного удлинения – более чем в шесть раз. Ковка УМЗ стали, полученной после РКУП, обусловила снижение значений пределов текучести и прочности стали на 50 и 47 % со- ответственно и повышение пластичности более чем в три раза. Тем не менее полученная проч- ность остается выше значений, чем в исходном крупнозернистом состоянии и после ВК. Сопоставляя результаты исследования струк- туры и механических свойств, можно сделать заключение, что наибольшей прочностью и ми- нимальной пластичностью обладает сталь по- сле РКУП. Сталь после ковки также показала повышение пределов текучести и прочности до 460 и 565 МПа и снижение пластичности до 17 %. Наиболее мелкозернистая структура с пластинчато-зернистой морфологией перлита, содержащего наноразмерные карбиды, получен- ная после комбинированной мегапластической деформации, обусловила достижение пределов текучести и прочности 503 и 633 МПа соответ- ственно, а пластичности 17 %, что является наи- лучшим сочетанием прочностных и пластичных свойств стали 09Г2С, полученных после приме- ненных видов обработки. Выводы 1. Применение обработки всесторонней ков- кой со степенью обжатия 60 % при температуре начала ковки 1000 °С позволило сохранить на- норазмерные элементы структуры, полученные в стали 09Г2С после наноструктурирования методом РКУП. В результате комбинированной мегапластической деформации методами РКУП и ВК образовалась ультрамелкозернистая струк- тура с пластинчато-зернистой морфологией пер- литных колоний, в составе которых содержатся пластинки цементита с толщиной менее 100 нм и наноразмерные частицы сфероидизированно- го цементита. 2. Обработка ВК позволила провести формо- изменение заготовки низколегированной стали с цилиндрической на брусок после упрочнения методом РКУП при существенном повышении прочностных свойств по сравнению с исходным крупнозернистым состоянием (предел теку- чести повысился на 44 %, предел прочности – на 32 %) и при многократном улучшении пла- стичности по сравнению с состоянием после РКУП (относительное удлинение увеличилось в 3,5 раза). Таким образом, результаты исследований по- казывают возможность использования всесто- ронней ковки в качестве технологии формоизме- нения заготовок, обеспечивающей определенный уровень сохранения структуры и свойств низко- легированных сталей, полученных ими при объ- емном наноструктурировании методом РКУП. Список литературы 1. Isothermal upset forging of AA5083 after severe plastic deformation by ECAE / I. Puertas, C.J. Luis-Pérez, D. Salcedo, J. León, R. Luri, J.P. Fuertes // Procedia CIRP. − 2013. – Vol. 12. − P. 288–293. – doi: 10.1016/j. procir.2013.09.050. 2. Luis Pérez C.J., Salcedo Pérez D., Puertas Arbi- zu I . Design and mechanical property analysis of ultra- fine grained gears fromAA5083 previously processed by equal channel angular pressing and isothermal forging // Materials & Design. – 2014. – Vol. 63. – P. 126–135. – doi: 10.1016/j.matdes.2014.05.048. 3. Plastic forming of the equal-channel angular pressing processed 6061 aluminum alloy / W.J. Kim,