ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 1 2025 196 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а обусловлено фундаментальными изменениями в микроструктуре материала. Эти изменения, в свою очередь, значительно влияют на механизмы деформации и разрушения стали. В основе повышения прочности, достигаемого с помощью ДТЦО, лежат два ключевых микроструктурных эффекта. Во-первых, ДТЦО способствует измельчению зеренной структуры стали. Более мелкое зерно означает увеличение площади границ зерен, которые действуют как препятствия для движения дислокаций – основных носителей пластической деформации [2]. Это затрудняет пластическую деформацию и, следовательно, повышает прочность материала. Более мелкое зерно также способствует повышению предела текучести и твердости стали. Вовторых, ДТЦО эффективно уменьшает текстуру материала. Текстура, или предпочтительная ориентация кристаллитов, часто возникает в процессе обработки металлов давлением и может приводить к анизотропии механических свойств. Уменьшение текстуры, достигаемое с помощью ДТЦО, приводит к более изотропному материалу с более равномерными свойствами во всех направлениях. Это улучшает сопротивляемость стали к деформации и повышает ее надежность в условиях сложного напряженного состояния. Таким образом, сочетание измельчения структуры и уменьшения текстуры, достигаемое за счет ДТЦО, обеспечивает комплексное улучшение механических свойств, значительно увеличивая прочность и сохраняя высокую пластичность стали. Это делает ДТЦО эффективным инструментом для повышения качества и расширения области применения стали 10. В продолжение этого исследования было изучено влияние температуры нормализации на структуру и механические свойства листовой горячекатаной стали марки 10, изготовленной как по традиционному промышленному режиму, так и с применением ДТЦО. Эксперименты проводились в диапазоне температур нормализации от 600 до 1000 °С с выдержкой при каждой температуре в течение 10 часов. Длительная выдержка обеспечивала достижение термодинамического равновесия при заданной температуре. Результаты исследования показали, что изменение температуры нормализации существенно влияет на микроструктуру стали [2], причем наибольшее влияние оказывает повышение температуры. Было установлено, что с увеличением температуры нормализации до 900 °С происходит заметное измельчение перлитных колоний в структуре стали. Это, в свою очередь, оказывает влияние на механические свойства, что требует дальнейшего изучения корреляций между температурно-временным режимом нормализации и изменением прочностных и пластических свойств. Дополнительные исследования позволят оптимизировать технологический процесс с целью достижения максимального эффекта от применения ДТЦО и последующей нормализации. Процесс структурных изменений в стали под воздействием нормализации протекает с различной интенсивностью в зависимости от предварительной обработки. Было установлено, что сталь, подвергнутая предварительной ковке, демонстрирует более активные структурные перестройки при нормализации, чем сталь, не подвергавшаяся ковке. Это связано с более высокой плотностью дислокаций и большей энергией деформации, накопленной в структуре стали после ковки. Структурные дефекты являются зародышевыми центрами для образования новых зерен при высоких температурах нормализации. Повышение температуры нормализации до 1000 °С приводит к росту размеров зерна и, как следствие, к огрублению структуры стали независимо от того, применялась ли предварительная ДТЦО или нет. Это обусловлено процессами рекристаллизации и роста зерен при высоких температурах. Огрубление структуры сопровождается снижением прочностных характеристик и увеличением пластичности материала. Таким образом, существует оптимальная температура нормализации, при которой достигается наилучшее сочетание прочностных и пластических свойств. Анализ полученных результатов (рис. 2, а, б), демонстрирующих влияние температуры нормализации на свойства горячекатаной стали марки 10, выявил оптимальную температуру для этого процесса: 900 °C. При такой температуре достигается наиболее благоприятное сочетание прочностных и пластических характеристик как для стали, произведенной по стандартной технологии, так и для стали, предварительно подвергнутой деформационной термоциклической обработке. Примечательно, что использование ДТЦО не приводит к существенному росту прочностных показателей по сравнению с тра-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1