Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 2 2018 79 MATERIAL SCIENCE в растворе, содержащем 640 мл H 3 PO 4 и 120 г Cr 2 O 3 [21]. Рентгеноструктурный анализ проводился на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3.0 в мо- нохроматизированном CoK  излучении. Дифра- гированный вторичный пучок монохроматизи- ровался с помощью графитового монохроматора НГП. Съемка образцов проводилась при уско- ряющем напряжении на рентгеновской трубке 30 кВ и анодном токе 10 мА. Запись интенсив- ности рассеянного рентгеновского излучения осуществлялась в режиме сканирования (по точкам) с фиксированным временем счета 10 с на точку. Шаг сканирования составлял 0,1  . Для фазового анализа использовалась стандартная картотека PDF [22]. Для определения величины физического уширения  дифракционных линий матричной фазы использовался метод аппрок- симации [23]. В качестве аппроксимирующей функции выбиралась функция 1/(1 +  x 2 ) 2 . Результаты и их обсуждение На рис. 2 представлена микроструктура ис- следуемых образцов стали 45 в исходном со- стоянии и после поверхностного пластического деформирования (ППД) МР-роликом по режи- му 1. Можно видеть, что в исходном состоянии отожженная сталь имеет ферритно-перлитную структуру (рис. 2, а ). В результате ППД в поверх- ностных слоях обработанной стали регистриру- ется вытягивание перлитных ламелей в направ- лении пластического течения металла (рис. 2, б ). На рис. 3 изображены фрагменты рентгенов- ских дифрактограмм от поверхностных слоев образца № 1 стали 45 в исходном состоянии (по- сле электрополировки), а также образца № 2 по- сле ППД МР–роликом по режиму 1. В исходном состоянии отожженная сталь 45 содержит  -Fe ( S . G . Im 3 m , a = 0,28664 нм) и цементит Fe 3 C ( S . G . Pnma , a = 0,5091 нм, b = 0,6743 нм, с = 0,4526 нм) (рис. 3, а ). Опре- деленное на электрополированных образцах стали 45 значение параметра ОЦК кристалличе- ской решетки  -Fe составляет а = 0,286 64 нм. Дифракционные линии матричной фазы  -Fe узкие, что свидетельствует о низкой концентра- ции в ней дефектов кристаллической решетки (рис. 3 и 4, табл. 2). Твердость отожженной ста- ли 45 составляет 190 HV 10. Рис. 2 . Микроструктура стали 45: а – исходное состояние (отжиг + электрополировка); б – ППД с использованием МР-ролика по режиму 1 Fig. 2. The microstructure of steel 45: a – initial state (annealing + electropolishing); б – SPD by a MR roller according to the 1st processing mode а б Поверхностное пластическое деформирова- ние МР-роликом приводит к увеличению микро- твердости поверхностного слоя отожженной стали 45 до 340…360 HV 0,05 (табл. 2). Рент- геновские дифракционные линии от матричной  -фазы после ППД существенно размываются (рис. 3, г , 4, г , табл. 2). В частности, величина фи- зического уширения дифракционной линии  -Fe возрастает до уровня  220  20  ∙  10 –3 рад. Такое увеличение величины физического уширения связано с возрастанием концентрации дефектов кристаллической решетки (дислокаций, вакан- сий и т. п.) в  -фазе в процессе ППД. В пользу указанного вывода свидетельствует тот факт, что величина соотношения β 220 /β 110  tgθ 220 /tgθ 110 [23]. Кроме этого регистрируется cильное размы- тие и уменьшение интенсивности дифракцион-