OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 207 MATERIAL SCIENCE ции структуры материалов на мезоуровне в процессе деформирования [30–34]. Таким образом, когда инженеру или исследователю приходится иметь дело с реальным материалом, историю деформирования которого нужно диагностировать на основании механических, микромеханических и структурных исследований, то ему нужно четко соотнести стадии деформирования со структурными, топографическими и прочностными характеристиками материала. В этой связи актуальным остается вопрос рассмотрения макроскопических эффектов деформации на разных стадиях процесса пластической деформации стали 09Г2С и их связи с характеристиками деформируемой структуры. Авторы настоящей работы предприняли попытку добиться соотношения стадий деформирования во взаимосвязи со структурой, топографией поверхности образцов и микромеханическими характеристиками подвергаемого одноосному растяжению распространенного конструкционного материала – стали 09Г2С. Сталь 09Г2С является самым распространенным в России материалом для ответственных сварных конструкций; это классическая низколегированная сталь с выраженной ферритно-перлитной структурой, где процессы локализации деформации на мезо- и макроуровнях выражены наиболее ярко, но их стадийность в рамках трех рассмотренных концепций ранее системно не изучалась. Для исследования структуры и микромеханических свойств в работе использовался комплекс методов, включающий в себя оптическую и растровую электронную микроскопию, метод дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD), профилометрию и инструментальное микроиндентирование. Эти методы выбраны как взаимодополняющие для фиксации стадий локализации деформации: профилометрия оценивает макро- и мезорельеф, инструментальное микроиндентирование фиксирует эволюцию микротвердости и деградацию свойств, а EBSDанализ выявляет субструктурные изменения и разориентировки. Цель настоящей работы – определение соотношения стадий пластической деформации со структурой, топографией поверхности и микромеханическими характеристиками подвергаемого одноосному растяжению распространенного конструкционного материала – стали 09Г2С. Для достижения поставленной цели в процессе исследования решались следующие задачи: − определение методом конечно-элементного анализа распределения эквивалентных напряжений и деформаций для деформированных образцов; − исследование структуры на участках образцов с разной степенью деформации методами оптической, растровой электронной микроскопии и методом дифракции обратно рассеянных электронов; − определение микромеханических свойств на участках образцов с разной степенью деформации; − изучение деформационного микрорельефа методом оптической профилометрии на участках образцов с разной степенью деформации. Методика исследований Исследования проводили на плоских образцах с размерами поперечного сечения 20×4 мм и длиной рабочей части 100 мм, вырезанных из листа низкоуглеродистой конструкционной стали марки 09Г2С (хим. состав в масс. %: 0,073 C; 0,680 Si; 1,11 Mn; 0,066 Cr; 0,061 Ni; 0,125 Cu; 0,039 Al; Fe – остальное). Элементный состав образцов исследовался методом оптико-эмиссионной спектрометрии, реализованным на аналитическом комплексе SPECTROMAXx. После вырезки и шлифовки для снятия остаточных макро- и микронапряжений образцы подвергали докритическому отжигу в вакууме. Отжиг был необходим в связи с тем, что до деформации проводился EBSD-анализ, чувствительный к остаточным напряжениям. Отжиг проводили в вакуумной печи при температуре выдержки 580 °С, время выдержки составляло 40 минут после выхода печи на режим. Это является достаточным для завершения процессов релаксации напряжений без инициации процессов собирательной рекристаллизации и роста зерна феррита, что исказило бы последующие результаты EBSD-анализа. Остаточное давление в печи составляло 10–5 мм. рт. ст. для предотвращения окисления и обезуглероживания образцов. Охлаждение образцов проводили с печью. На рис. 1 представлено сх ематическое изображение образцов до и после растяжения на разрывной машине INSTRON 8801. Скорость
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1