OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 2 2025 199 MATERIAL SCIENCE элементов на дислокациях [31]. С другой стороны, сохранение пластичности связано с частичным развитием процессов полигонизации по сечению прутка, что подтверждают исследования тонкой структуры (рис. 4, а). Последнее вызывает снижение прочности и повышение пластичности центральной части прутка. Термическая обработка при 700 °С, в свою очередь, приводит к дальнейшему разупрочнению и повышению пластичности во всех случаях за счет более полного развития полигонизации в центре прутка и начала статической рекристаллизации в подповерхностном слое. Начало рекристаллизации на краю прутка обусловлено тем фактором, что сильнодеформированные подповерхностные слои обладают меньшей термической стабильностью из-за большей накопленной пластической деформации [32]. Необходимо отметить, что гетерогенный материал после термической обработки при 600…700 °С демонстрирует наибольший предел текучести в сочетании с хорошими показателями пластичности. Согласно работе [33], подобный эффект, возникающий в образцах с гетерогенной структурой, связан с повышенным уровнем обратных напряжений. Структурная неоднородность приводит к появлению неоднородной деформации во время испытаний [34]. Так, в прочном подповерхностном слое локализация деформации происходит на начальных этапах пластической деформации, однако более пластичный центральный слой предотвращает дальнейшую локализацию деформации в данной области, что приводит к изменению схемы напряженного состояния. Подобное деформационное поведение вызывает генерацию и накопление геометрически необходимых дислокаций (ГНД) на границе слоев с различной структурой. В свою очередь, ГНД взаимодействуют с подвижными дислокациями и закрепляют их в данной области, что приводит к дополнительному деформационному упрочнению. Кроме того, подобное напряженное состояние может сопровождаться активацией дополнительных систем скольжения [35]. По результатам оценки вклада обратных напряжений в упрочнение гетерогенного материала показано, что гетерогенный материал обладает наиболее высоким уровнем обратных напряжений (рис. 8). Разница в уровне обратных напряжений при этом сопоставима с разницей в уровне предела текучести исследуемых состояний (см. таблицу). Таким образом, основываясь на результатах механических испытаний, в зависимости от температуры последеформационной термической обработки для исследуемой стали можно выделить три области, позволяющие получить различное соотношение прочности и пластичности, что графически изображено на рис. 9. Рис. 8. Зависимости уровня обратных напряжений, полученных для образцов с различной структурой, подвергнутых ХРК до 95 % и последующему отжигу при 700 °С Fig. 8. Back stress levels obtained for specimens with diff erent microstructures, subjected to 95 % CRF, followed by annealing at 700 °C Рис. 9. Соотношение предела текучести (σ0.2) и равномерного удлинения (δР) исследуемой стали в различных структурных состояниях Fig. 9. Relationship between yield strength (σ0.2) and proportional elongation (δp) of the steel under study in various microstructural conditions
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1