Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 3 2019 115 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Структурные преобразования углеродистых ферритно-перлитных сталей в условиях высокоскоростного нагружения Анатолий Батаев а , Иван Батаев b , Аэлита Никулина c, * , Альберт Попелюх d , Игорь Балаганский e , Наталья Плотникова f Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия а https://orcid.org/0000-0002-6227-5398, bataev@adm.nstu.ru , b https://orcid.org/0000-0003-2871-0269, i.bataev@corp.nstu.ru , c https://orcid.org/0000-0001-9249-2273, a.nikulina@corp.nstu.ru, d https://orcid.org/0000-0002-0965-3206, popelyux@corp.nstu.ru, e https://orcid.org / 0000-0002-7708-579X , balaganskij@corp.nstu.ru , f https://orcid.org/0000-0002-8005-1128 , n.plotnikova@corp.nstu.ru Введение Углеродистые стали, являющиеся наиболее распространенными промышленными матери- алами, длительное время исследуются на раз- личных масштабных уровнях с использованием широкого спектра аналитических методов. Боль- Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ История статьи : Поступила: 21 июня 2019 Рецензирование: 22 июля 2019 Принята к печати: 15 августа 2019 Доступно онлайн: 15 сентября 2019 Ключевые слова : Доэвтектоидные стали Деформация взрывом Деформационное двойникование Финансирование Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 17–72–10226) АННОТАЦИЯ Введение. С использованием методов световой, растровой и просвечивающей электронной микроскопии исследовано строение сталей с ферритно-перлитной структурой, подвергнутых взрывному нагружению. Методы исследования. Для испытаний использовали стальные образцы различной формы и химического состава. Материалами исследования являлись отожженные стали 20, 60, У7А. Динамическое нагружение заготовок осуществляли с использованием схем деформации плоских пластин (дисков) с применением явления фокусировки энергии и деформации труб. Для проведения структурных исследований использовали световой микроскоп Carl Zeiss Axio Observer Z 1m, растровый электронный микроскоп EVO 50 XVP и трансмиссионный электронный микроскоп FEI Tecnai G2 20 TWIN. Результаты и обсуждение. Особенностью, характерной для начального этапа деформации исследуемых материалов, является процесс двойникования, происходящий как в ферритных зернах, так и в колониях пластинчатого перлита. Анализ данных, полученных на просвечивающем электронном микроскопе, свидетельствует о том, что ширина двойников сильно варьируется. Встречаются как тонкие двойники с шириной порядка 10…15 нм, так и достаточно широкие, толщина которых составляет до 100 нм. Такой диапазон наблюдается как в ферритных зернах, так и перлитных колониях. В пределах отдельной колонии двойники деформационного происхождения могут быть представлены как совокупность множества микродвойников, разделенных между собой цементитными пластинами. Зафиксированы случаи сквозного продвижения двойников через зерна феррита и смежные с ними колонии перлита, что свидетельствует о единстве ферритной матрицы в этих структурных составляющих. Нагрев стальных заготовок и повышение плотности двойников являются факторами, затрудняющими процесс двойникования и инициирующими механизм деформации скольжением. Смена механизма деформации сопровождается искривлением, а в некоторых участках полной деградацией двойников, возникших на начальном этапе нагружения заготовок. ______ *Адрес для переписки Никулина Аэлита Александровна , к.т.н., доцент Новосибирский государственный технический университет, пр. К. Маркса, 20, 630073, г. Новосибирск, Россия, Тел. +7 (383) 346-11-71, e-mail : a.nikulina@corp.nstu.ru шой интерес вызывают экспериментальные дан- ные, характеризующие поведение структурных составляющих в различных условиях внешнего нагружения. Особенности пластического тече- ния определяют прочностные свойства матери- алов, их технологические свойства и склонность к разрушению. Результаты многочисленных исследований, выполненных отечественными и зарубежны- ми специалистами, позволяют сделать вывод, что наиболее важные особенности поведения основных структурных составляющих углеро- Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2019 Том 21 № 3 с. 115–128 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-115-128 УДК 538.91 Для цитирования: Структурные преобразования углеродистых ферритно-перлитных сталей в условиях высокоскоростного нагружения / А.А. Батаев, И.А. Батаев, А.А. Никулина, А.И. Попелюх, И.А. Балаганский, Н.В. Плотникова // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2019. – Т. 21, № 3. – С. 115–128. – DOI: 10.17212/1994-6309-2019-21.3-115-128.