ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 190 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ материалов [1, 2]. Основным недостатком, который ограничивает область применения сталей данного класса, являются пониженные прочностные характеристики, а именно низкое значение предела текучести [3]. В свою очередь, традиционные методы повышения прочностных характеристик, как правило, приводят к значительному снижению уровня вязкости и пластичности [4–6]. В частности, обработка аустенитной нержавеющей стали марки AISI 304 путем холодной прокатки приводит к повышению значений предела текучести более чем в два раза (с 640 до 1450 МПа). При этом фиксируется критическое понижение относительного удлинения до 1 % [7]. В данном случае изменение механических свойств обусловлено не только деформационным упрочнением, но и формированием мартенсита деформации (α′). Согласно работе [6], мартенсит деформации (α′/ε) может быть местом зарождения и распространения трещин, поскольку является хрупким продуктом фазового превращения, что вызывает снижение ударной вязкости и пластичности одновременно с ростом прочностных характеристик [8]. При этом трещина может распространяться как в самом мартенсите, так и по границе раздела мартенситных и аустенитных участков [9]. Исследования последних лет показали, что повышение прочностных свойств без потери пластичности в аустенитных сталях возможно за счет формирования гетерогенных структур [9–15]. Под гетерогенной понимают структуру, которая состоит из структурных элементов различного размера или природы, что оказывает существенное влияние на механические свойства материала [16]. К таким структурам можно отнести гетерогенную ламельную структуру [17], градиентную структуру [18], бимодальную структуру и др. Так, в работе [17] показано, что образцы титана с гетерогенной ламельной структурой, сформированной в процессе асимметричной прокатки и последующего рекристаллизационного отжига, обладают прочностью на уровне образцов с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой и пластичностью как у материала с крупнозернистой структурой. Образцы стали AISI 304 с градиентной структурой, состоящей из центрального слоя с микродвойниками внутри и нанодвойниками в подповерхностных слоях, обладают пределом текучести 820 МПа и равномерным удлинением 53 % [18], а образцы такой стали с однородной структурой демонстрируют предел текучести 268 МПа и равномерное удлинение 63 %. Известны работы, в которых сообщается о получении гетерогенных структур в прутковых заготовках методом холодной радиальной ковки (ХРК) [10, 19–22]. Так, в работе [21] показано, что ХРК прутков из стали марки AISI 316 с добавлением титана до степени деформации, равной 95 %, приводит к формированию гетерогенной структуры в поперченном сечении. Стоит отметить, что увеличение степени деформации с 40 до 80 % включительно оказывает положительный эффект на прочностные характеристики данного материала, а именно наблюдается повышение показателей предела текучести на 15 %. При этом характеристики пластичности сохраняются на прежнем уровне. С другой стороны, в работе [22] сообщается, что деформационная обработка нержавеющей аустенитной стали методом ХРК в сочетании с низкотемпературной термической обработкой при 400…600 °С вызывает значительный прирост значений предела текучести (с 1077 до 1310 МПа). Наряду с этим наблюдается увеличение уровня относительного удлинения с 9 до 11 %. Стоит отметить, что после проведения низкотемпературной термической обработки структурная гетерогенность сохраняется. Несмотря на наличие работ о формировании гетерогенных структур при ХРК, природа эффекта улучшения механических свойств полученных гетерогенных материалов не ясна. Целью данной работы является изучение влияния текстурной и структурной неоднородности, полученной в ходе ХРК и последующей термической обработки, на механические свойства аустенитной нержавеющей стали 08Х17Н13М2Т. Для достижения поставленной цели в ходе исследования были сформулированы следующие задачи: − определение влияния используемой деформационно-термической обработки на формирование структурной и текстурной неоднородности в поперечном сечении прутка; − определение влияния полученной в ходе деформационной обработки гетерогенной структуры на механические свойства исследуемого материала.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1