ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 2 2025 208 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ кроскопии (СЭМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Темплеты толщиной 0,3 мм были вырезаны на электроэрозионном станке, утонены до 0,1 мм шлифованием на абразивной бумаге и отполированы в электролите (состав электролита: 5 % хлорной кислоты, 35 % бутанола и 60 % метанола) при комнатной температуре и напряжении 26 В. Исследования методами СЭМ проводили с использованием сканирующего электронного микроскопа FEI Nova NanoSEM 450, оснащенного дифракционной камерой обратного рассеяния электронов (EBSD) EDAX Hikari. EBSD-анализ выполняли с шагом сканирования 100 нм. Для последующей оценки текстуры брали только результаты с индексом достоверности (CI) более 0,1, что позволило улучшить качество результатов EBSD-анализа. ПЭМ-исследования проводили с применением микроскопа JEOL JEM-2100 при ускоряющем напряжении 200 кВ. Микротвердость по Виккерсу определяли на твердомере Wolpert 402MVD с использованием алмазной пирамидки с углом 136° при вершине. Испытания проводили в поперечном сечении прутков вдоль двух взаимно перпендикулярных диаметров. Шаг индентирования рассчитывался для каждого диметра отдельно, с учетом 70 измерений на диаметр. Нагрузка на индентор составляла 200 г при времени вдавливания 15 с. Результаты измерений микротвердости, полученные вдоль двух взаимно перпендикулярных диаметров в поперечном сечении заготовки, были усреднены. Испытания на растяжение проводили при комнатной температуре и скорости деформации 1⋅10–3 с−1 на электромеханической испытательной машине Instron 5882. Образцы вырезали из центра и подповерхностного слоя прутка в осевом направлении. Размеры рабочей части образца составляли 6×3×1,5 мм. Механические свойства (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение) определяли по ГОСТ 1497–23. Измерение удлинения образцов в процессе испытаний проводили с помощью системы VIC-3D. Для этого одну из боковых поверхностей образцов покрывали сначала белой краской с последующим нанесением мелких капель черной краски. Для обработки полученных данных использовали программу VIC 2D. Во всех случаях испытывали не менее двух образцов на каждую точку. Результаты и их обсуждение Предварительная аустенитизация стали Fe21Mn-6Al-1C привела к формированию полностью аустенитной структуры с гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой (рис. 1, а). Микроструктура, фазовый и химический состав исследуемой стали – однородные по сечению прутка. Средний размер аустенитных зерен составил 150 мкм (рис. 1, б). Однако аустенитные зерна дополнительно фрагментированы двойниками отжига, что уменьшило среднее расстояние между двумя высокоугловыми границами до 55 мкм. Доля двойникованных границ (Σ3) при этом не превышала 34 %. Прямая и обратная полюсные фигуры демонстрируют слабую двухкомпонентную аксиальную текстуру <111>//оси прутка (ОП) и <100>//ОП (рис. 1, в и г). Результаты исследования эволюции микроструктуры в процессе ХРК приведены на рис. 2. ХРК со степенью 20 % вызывает формирование деформационных микрополос различных систем. Следует отметить, что по направлению от центра к краю деформационные микрополосы становятся более выраженными (рис. 2, а1 и а2). Согласно дифракционному анализу разориентировка между соседними областями, разделенными деформационными микрополосами, как правило, незначительная (< 2°). При увеличении степени ХРК до 40 % в дополнение к деформационным микрополосам появляются механические двойники (рис. 2, б1 и б2). Микродифракционный и EBSD-анализ показали, что механические двойники располагаются в плоскостях системы {111} и обладают разориентировкой с матрицей около 60° (специальная граница Σ3). При этом в центре прутка встречаются параллельные первичные механические двойники одной системы (рис. 2, б1), а на краю прутка образуются пакеты параллельных механических двойников (рис. 2, б2). Дальнейшее увеличение степени ХРК до 60 % сопровождается развитием механического двойникования по вторичным системам в центре прутка (рис. 2, в1). По направлению к краю прутка наблюдается формирование выраженной ламельной структуры, образованной механическими двойниками одной системы (рис. 2, в2). Помимо этого, происходит образование полос сдвига поперек двойниковых ламелей (рис. 2, в2).
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1