Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 3 2019 119 MATERIAL SCIENCE Рис. 3. Общий вид образца после взрыв- ного нагружения по схеме, изображен- ной на рис. 1, б Fig. 3. General view of the sample after explosive loading according to the scheme in fig. 1, б на расстоянии ~ 40 мм от его центра. Так как образование каждого двойника является актом локализованной пластической деформации, представленное изображение позволяет сделать вывод о степени однородности пластического течения при динамическом нагружении стали с ферритно-перлитной структурой. Присутствие даже в малых количествах ча- стиц второй фазы является фактором, который в значительной степени снижает склонность сплавов к двойникованию [29]. В пластинча- том перлите объемная доля цементита превы- шает 10 %. Тем не менее полученные в данном исследовании результаты свидетельствуют о том, что даже при таком высоком содержании частиц второй фазы механизм деформации перлита двойникованием проявляется отчет- ливо. Следует подчеркнуть, что в литературе особенности пластического течения сплавов, находящихся в гетерофазном состоянии, опи- саны не так подробно, как гомогенных мате- риалов [11, 18, 21, 36]. Присутствие двух фаз, характеризующихся различным комплексом механических свойств, осложняет процессы пластического течения в зоне двойников, воз- никающих в колониях пластинчатого перли- та. С учетом отмеченных обстоятельств при проведении структурных исследований угле- родистых сталей особое внимание уделяли изучению деталей поведения динамически на- груженного пластинчатого перлита. На фоне колоний пластинчатого перлита двойники отчетливо различимы. Можно вы- делить несколько признаков, характерных для такого рода дефектов, возникающих в перлите. Во-первых, двойники располагаются внутри перлитных колоний и, будучи связанными кри- сталлографически с  -фазой, не пересекают высокоугловые границы ферритной матрицы. Во-вторых, при наличии в одной колонии двух и более двойников одной кристаллографической системы они параллельны друг другу (рис. 4). Нередко встречаются колонии, в пределах кото- рых можно выделить несколько систем парал- лельных двойников. В-третьих, ширина двойни- ка одинакова по всей его длине. В четверых, на начальной стадии деформации двойники явля- ются прямолинейными. Наблюдаемое в некото- рых колониях искривление двойников является результатом последующей деформации перлит- ных колоний. Следует выделить три структурных фактора, способствующих проявлению двойников на ме- таллографических шлифах. Один из них связан с повышенной травимостью феррита в зоне двой- никования, которая, в свою очередь, обусловлена ростом механических напряжений в узкой поло- се  -фазы при совместной деформации феррит- ной матрицы и цементитных пластин. Если про- цесс двойникования феррита сопровождается разрушением цементитных пластин, химическая травимость феррита возрастает еще в большей степени. Третий фактор, способствующий визу- ализации двойников, связан с двойным переги- бом цементитных пластин, что делает заметным этот дефект на фоне пластинчатой структуры (рис. 4, б ). Анализ данных, полученных на просвечива- ющем электронном микроскопе, свидетельству- ет о том, что ширина двойников сильно варьиру- ется. Встречаются как тонкие двойникишириной 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 ми- кродвойников, разделенных между собой цемен- титнымипластинами (рис. 5, а ). Темнопольное изо- бражение, свидетельствующееопоследовательном