Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 1 2020 104 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Образцы ABC+R1 получены путем прокатки образцов толщиной 20 мм , полученных после ABC- прессования , до квадратного прутка со сто - роной 10 мм за пять проходов . Между прохода - ми заготовки нагревали в печи при температуре 300 ° С в течение 15 мин . Исследование микроструктуры проводилось методами просвечивающей электронной микро - скопии ( ПЭМ ) при помощи микроскопа J Е M- 2100 (JEOL Ltd, Japan), а также металлографии при помощи оптического микроскопа МЕТАМ ЛВ (LOMO, Russia). При проведении ПЭМ - исследований использовались режимы получе - ния светлопольных изображений и микродиф - ракционных картин (SAED). Тесты на сжатие и растяжение осуществля - лись на испытательной машине Testsystems 110M-10 (testsystems, Russia) при комнатной температуре . Твердость определена с помощью нанотвер - домера CSM Nano Hardness Tester (CSM Instru- ments, USA). Полученные после ИПД обработки образцы в виде цилиндрических заготовок подвергались точению на токарном станке OKUMA ES-L8II-M (Okuma Corp., Japan). Обтачивалась торцевая по - верхность заготовок с КК и УМЗ - структурой . Частота вращения шпинделя 4000 об / мин . В про - цессе испытаний варьировались глубина резания и подача ( табл . 1). Использовался проходной резец со сменной многогранной пластиной фир - мы Korloy Inc. (Korea), маркировка – CCGT 120408-AR. Обработка осуществлялась без при - менения смазочно - охлаждающей жидкости . Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Режимы резания The cutting modes Номер режима Подача , мм / об Глубина резания , мм Mode number Feed, mm/rev Cutting depth, mm 1 0,07 0,4 2 0,07 0,8 3 0,15 0,4 4 0,15 0,8 5 0,15 1,6 6 0,25 0,8 7 0,25 1,6 Оценка параметров рельефа обработанной резанием поверхности проводилась с помощью конфокального лазерного сканирующего микро - скопа Olympus OLS 4100 (Olympus, Japan). Результаты и их обсуждение Микроструктура образца после закалки пред - ставлена мелкими зернами со средним разме - ром ~15 ± 5 мкм ( рис . 1, а ). Также наблюдаются карбиды TiCN. После ABC- прессования струк - тура материала может быть охарактеризована , как дискретно - разориентированная полосовая ( рис . 1, б ). После ABC- прессования и прокат - ки сформирована равноосная ультрамелкозер - нистая структура со средним размером зерна 400 ± 200 нм ( рис . 1, в ). Механические свойства исследуемых образ - цов приведены в табл . 2. После закалки сталь 12 Х 18 Н 10 Т обладает наименьшей прочностью из рассматриваемых образцов , но наибольшей пластичностью . После ABC- прессования ус - ловный предел текучести возрастает пример - но в 2,7 раза , а предел прочности примерно в 1,5 раза по сравнению с образцом в закаленном состоянии . При этом пластичность снижается в ~1,85 раза , а твердость повышается в ~1,26 раза . После ABC- прессования и прокатки условный предел текучести возрастает в ~3,1 раза , а пре - дел прочности – в ~2,1 раза по сравнению с об - разцом в закаленном состоянии . При этом пла - стичность снижается в ~1,9 раза , а твердость повышается в ~1,3 раза . Повышение прочности материала является закономерным эффектом изменения размеров зерна за счет интенсивной пластической деформации и подчиняется широ - ко известному соотношению Холла – Петча , ис - ходя из которого следует , что чем меньше размер зерна , тем выше прочность материала . В свою очередь , твердость сильно зависит от условий формирования структуры материала . Так как в рассматриваемом случае процесс ИПД сопро - вождался нагревом материала перед прессова - нием и прокаткой , то это способствовало сниже - нию остаточных напряжений и соответственно невысоким значениям нанотвердости в материа - лах с измельченной структурой . При точении образцов в закаленном состоя - нии на обработанной поверхности формируют - ся локальные области с налипшим материалом