ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 205 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Определение взаимосвязи между структурой, свойствами и деформированным состоянием при растяжении стали 09Г2С Юлия Худорожкова 1, a, *, Сергей Буров 1, b, Анна Поволоцкая 1, 2, c, Дмитрий Вичужанин 1, d 1 Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук, ул. Комсомольская, 34, г. Екатеринбург, 620049, Россия 2 Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, ул. Софьи Ковалевской, 18, г. Екатеринбург, 620108, Россия a https://orcid.org/0000-0003-3832-1419, khjv@mail.ru; b https://orcid.org/0000-0002-0413-1054, burchitai@mail.ru; c https://orcid.org/0000-0002-8301-5069, anna.povolotskaya.68@mail.ru; d https://orcid.org/0000-0002-6508-6859, mmm@imach.uran.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 3 с. 205–228 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-205-228 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Высокая степень изученности деформационного упрочнения металлов подтверждается обилием профильных публикаций как в России, так и за рубежом [1–14]. В этих работах авторы ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.14.017:539.382 История статьи: Поступила: 14 июня 2026 Рецензирование: 23 июня 2026 Принята к печати: 11 июля 2026 Доступно онлайн: 15 сентября 2026 Ключевые слова: Пластическая деформация Одноосное растяжение Очаг разрушения Деформационный рельеф Степень деформации Моделирование деформации Шероховатость поверхности Финансирование Работа выполнена в рамках государственных заданий Минобрнауки России для ИМАШ УрО РАН (по теме № 124020700063-3) и ИФМ УрО РАН (по теме «Диагностика» № 122021000030-1). Благодарности При выполнении работы было использовано оборудование ЦКП «Пластометрия» при ИМАШ УрО РАН и ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» при НГТУ. Для оценки напряженно-деформированного состояния в процессе деформации в пакете конечно-элементного анализа ANSYS построена модель образца и выполнено моделирование испытания на растяжение. Расчеты выполнены на суперкомпьютере «Уран» в ИММ УрО РАН. АННОТАЦИЯ Введение. Несмотря на высокую степень изученности, структурные превращения при пластической деформации остаются приоритетным направлением научных исследований в области материаловедения. Разные подходы сходятся в том, что деформация металла развивается от микро- к макромасштабам, а смена стадий – это скачкообразная потеря устойчивости структуры, которая неизбежно завершается локализацией сдвига и разрушением в шейке образца. Цель работы. Определение соотношения стадий пластической деформации со структурой, топографией поверхности и микромеханическими характеристиками подвергаемого одноосному растяжению распространенного конструкционного материала – стали 09Г2С. Методы исследования. В работе исследованы гантелеобразные плоские образцы конструкционной стали 09Г2С до и после одноосного растяжения. Выполнено моделирование процесса растяжения образца методом конечных элементов, получено распределение параметров напряженно-деформированного состояния. Структуру изучали методами оптической и растровой электронной металлографии. Параметры шероховатости поверхности определяли методом оптической профилометрии. Для определения микромеханических характеристик проведено кинетическое микроиндентирование. Результаты и обсуждение. Установлено однозначное соответствие между параметрами шероховатости, стадией и степенью деформации стали 09Г2С. Установлено, что около трещины находятся самые большие степени деформации, структура не имеет выраженных колоний перлита и присутствуют вытянутые ферритные зерна, границы между которыми кое-где декорированы фрагментированными пластинками цементита. Четко прослеживаются несплошности, вытянутые поры деформационной природы. Поверхностный рельеф обусловлен скольжением мезо- и макрополос. Проанализирована взаимосвязь механических свойств стали со структурами, полученными на различных стадиях – от начала пластического деформирования и вплоть до образования макротрещины. Показано, что применение оптической профилометрии, структурных методов исследования, а также микромеханических испытаний при инструментальном индентировании позволяет достоверно регистрировать изменения структуры на различных участках образцов стали 09Г2С после статического нагружения. Для цитирования: Определение взаимосвязи между структурой, свойствами и деформированным состоянием при растяжении стали 09Г2С / Ю.В. Худорожкова, С.В. Буров, А.М. Поволоцкая, Д.И. Вичужанин // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 3. – С. 205–228. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-205-228. ______ *Адрес для переписки Худорожкова Юлия Викторовна, к.т.н. Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук, ул. Комсомольская, 34, 620049, г. Екатеринбург, Россия Тел.: +7 904 387-50-59, e-mail: khjv@mail.ru
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1