ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 218 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 16. Влияние расстояния на контактный модуль упругости E* Fig. 16. Eff ect of distance from the fracture site on the indentation modulus E* Инструментальное микроиндентирование является одним из современных методов оценки механических свойств [37, 38]. Метод позволяет оценить механические свойства материалов, для которых нет возможности провести стандартные испытания на сжатие, растяжение и изгиб [39–41]. Рис. 15 показывает, что по мере удаления от трещины происходит рост показателей значений максимальной и остаточной глубины вдавливания индентора, снижение твёрдости по Мартенсу и твёрдости вдавливания при максимальной нагрузке HIT. Общая механическая работа вдавливания (рис. 15, е) представляет собой интеграл под кривой индентирования в координатах «нагрузка – глубина индентирования». В областях, близких к трещине, снижение пластичности в результате пластической деформации уменьшает работу вдавливания значительнее, чем ее повышает увеличение прочности. По мере удаления от трещины работа вдавливания растет. Значение работы упругой деформации вдавливания, наоборот, снижается по мере увеличения расстояния от трещины; этот показатель зависит от отношения твёрдости к модулю упругости материала, и чем выше это отношение, тем больше работы затрачивается на упругую деформацию и тем больше энергии упругой деформации высвобождается при снятии измерительной нагрузки. Резкое увеличение показателей твердости HIT и HM, а также снижение глубины внедрения индентора обусловлено ростом количества дефектов и формированием деформационной структуры. Как видно из рис. 16, контактный модуль упругости мало зависит от расстояния по оси образца, это соответствует тому, что модуль упругости металла является структурно малочувствительной характеристикой. Однако первый минимум на кривой, находящийся на расстоянии, близком к трещине, может быть обусловлен потерей сплошности материала, т. е. наличием микропор и микротрещин вблизи макродефекта, хорошо видимых на рис. 7, а, б. Наблюдаемые далее флуктуации контактного модуля упругости являются результатом наложения нескольких физических механизмов. Во-первых, они чувствительны к градиенту локальных напряжений и формированию деформационных текстур. Во-вторых, локальная перестройка субструктуры приводит как к перераспределению внутренних напряжений, так и к кооперативной переориентации (разворотам) структурных элементов. Этот процесс индуцирует анизотропию, максимизируя или минимизируя значения E*. При этом экстремумы (минимумы) на кривой не могут быть объяснены исключительно разворотом решетки. Второй минимум на кривой контактного модуля упругости соответствует точке, в которой напряжения при растяжении приближались к значениям временного сопротивления, что соответствует началу локализации пластической деформации. Появление минимума на расстоянии более 60 мм, вероятно, обусловлено отличной от окружающих объемов дислокационной субструктурой. Вплоть до экстремума фиксируется упорядоченная ячеистая субструктура, тогда как на удалении свыше 70 мм строение материала остается практически нетронутым деформацией. В самой же точке минимума плотность случайно распределенных несовершенств кристаллической решетки резко возрастает, формируя так называемый дислокационный хаос. Полученные результаты хорошо согласуются с классификацией, приведенной в работе [4]. Увеличение числа неупорядоченных дислокаций подтверждается результатами EBSDанализа. На рис. 17 и 18 приведены данные микроструктуры и структурные карты EBSDанализа. Синий цвет на картах соответствует исходному зерну, красный – деформированному, а желтый – субзернам.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1