ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 192 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ рованного образца будет приписываться число 95, обозначающее степень деформации (например, «К95» − образец, вырезанный из края прутка, подвергнутого ХРК). Для определения уровня обратных напряжений в каждой области проводили испытания «нагрузка – разгрузка» на соответствующих образцах в условиях равномерной пластической деформации при ε = 2–5 %. Расчеты выполняли согласно методике, представленной в работах [17, 23]. Размеры и конфигурация образцов были аналогичны образцам на одноосное растяжение (рис. 1). Образцы испытали в состоянии после ХРК до 95 % с последующей термической обработкой при 700 °С в течении двух часов. В ходе испытаний были получены кривые «напряжение – деформация» с петлями гистерезиса (рис. 2). Уровень обратных напряжений определяли по следующей формуле [17, 23]: 2 r u b σ +σ σ = , (2) где σb – обратные напряжения (МПа); σr – напряжения течения при повторной нагрузке (МПа); σu – напряжения течения при разгрузке (МПа). Напряжения течения при повторной нагрузке и разгрузке определялись по петлям гистерезиса согласно схеме, продемонстрированной на рис. 2. Результаты и их обсуждение Структура центральной части прутка (рис. 3, а), подвергнутого ХРК до 95 %, состоит из доменов в форме параллелограммов (отмечены жёлтым пунктиром), образованных механическими двойниками различных систем. Внутри подобных структурных элементов можно наблюдать дислокационные ячейки (отмечены зеленым пунктиром). В свою очередь, структура подповерхностного слоя (рис. 3, б) является ультрамелкозернистой (УМЗ). При этом размер структурных элементов центральной части (700 ± 490 нм) (рис. 3, а) значительно превышает размеры элементов, формирующих структуру подповерхностного слоя (100 ± 50 нм) (рис. 3, б). В результате последующей термической обработки при 600 °C по всему поперечному сечению прутка активируются процессы полигонизаций, что вызывало дополнительное диспергирование структуры по причине формирования дислокационных стенок (рис. 4, а и б). Термическая обработка при 700 °С сопровождается образованием зародышей рекристаллизации в сильнодеформированных подповерхностных слоях (рис. 4, г) и продолжением процессов перераспределения дислокаций в центре прутка. В результате этого в структуре центральной части прутка формируются участки с пониженной плотностью дефектов − «очищенные микрообъемы» (рис. 4, в). Однако структурная неоднородность по сечению сохраняется, поскольку полученная в ходе ХРК структура обладает высокой термической стабильностью. Подробнее эволюция структуры в процессе ХРК и последующих отжигов рассмотрена в более ранних работах [21, 22]. На рис. 5 приведены карты контраста линий Кикучи (рис. 5, а1 и а2), карты накопленных микроискажений (КАМ-карты) (рис. 5, б1 и б2), текстурные карты (рис. 5, в1 и в2), а также прямые (рис. 5, г1 и г2) и обратные (рис. 5,д1 и д2) полюсные фигуры, полученные после использованных режимов ДТО. Стоит отметить, что для центра прутка карты контраста линий Кикучи (рис. 5, а1) и КАМ-карты (рис. 5, б1) более качественные. ХРК до 95 % приводит к накоплению высокого уровня микроискажений как в центре, так и на краю прутка (рис. 5, б1 и б2). Причем в подповерхностном слое (рис. 5, б2) Рис. 2. Схема определения уровня напряжений течения при разгрузке (σu) и уровня напряжений при повторной нагрузке (σr) Fig. 2. Schematic showing the method for determining the yield stress at unloading (σul) and the stress at reloading (σrl)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1