OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 261 MATERIAL SCIENCE данным ПЭМ, после термической обработки происходит увеличение среднего размера зерна с 620 до 840 нм, что согласно механизму Холла – Петча должно приводить к снижению прочности. Дисперсное упрочнение по механизму Орована также не вносит определяющего вклада, поскольку карбидные частицы локализованы преимущественно по границам зерен, а не внутри их объема. Расчет плотности дислокаций по данным рентгеноструктурного анализа методом Уильямсона – Холла показывает ее снижение с 8,8 · 1013 до 4,7 · 1013 м–2 после ТО, что исключает дислокационное упрочнение как основной механизм. Наконец, отсутствие изменения периода кристаллической решетки ГЦК-матрицы при легировании углеродом свидетельствует о пренебрежимо малом вкладе твердорастворного упрочнения. Таким образом, основной эффект от комплексного воздействия легирования углеродом и ТО заключается не в создании новых барьеров для движения дислокаций, а в повышении вязкости разрушения. Термическая обработка способствует связыванию остаточного растворенного углерода в карбиды, что снижает охрупчивание матрицы и одновременно уменьшает протяженность границ зерен. Для УМЗ-материалов, склонных к интеркристаллитному разрушению, это критически важно. В результате повышается когезионная прочность границ и снижается концентрация напряжений, что позволяет материалу реализовать свой прочностной потенциал, изначально заложенный УМЗ-структурой, но ранее ограниченный хрупкостью. Фрактографический анализ поверхностей изломов сплавов CoCrCuFeNi с различным содержанием углерода выявил различия в характере разрушения, которые коррелируют с механическими свойствами, представленными в табл. 2 и на рис. 6. На рис. 7, а показан излом базового сплава CoCrCuFeNi без добавок углерода. Поверхность излома имеет характерный для хрупкого разрушения рельеф: преобладают гладкие участки скола с низкой шероховатостью, отсутствуют следы пластической деформации. Такой тип излома свидетельствует о распространении трещины преимущественно по границам зерен (интеркристаллитное разрушение) или по плоскостям скола внутри зерен. Небольшая доля областей с ямочным микрорельефом указывает на то, что базовый сплав не способен к значительной пластической деформации перед разрушением, что согласуется с линейным характером деформационной кривой на рис. 6 и низкими значениями остаточной деформации. Промежуточное положение занимает излом сплава CoCrCuFeNi-0,6C (рис. 7, б). В его структуре присутствуют участки с ямочным микрорельефом, однако сами ямки локализуются преимущественно на относительно плоских площадках скола. Это указывает на смешанный характер разрушения, при котором локальная пластическая деформация в отдельных микрообъемах не приводит к полностью вязкому излому из-за недостаточного закрепления границ зерен карбидными частицами. Такая морфология хорошо согласуется с промежуточными значениями механических свойств для данного состава (табл. 3) и свидетельствует о переходном характере разрушения – от хрупкого скола к вязкому транскристаллитному излому при увеличении содержания углерода. В отличие от этого излом сплава CoCrCuFeNi1.0C (рис. 7, в) демонстрирует типичную ямочную структуру, характерную для вязкого транскристаллитного разрушения. Ямки образуются Рис. 7. Фрактография изломов ВЭС CoCrCuFeNi (а), CoCrCuFeNi-0,6С (б) и CoCrCuFeNi-1,0C (в) Fig. 7. Fractographs of the CoCrCuFeNi (a), CoCrCuFeNi–0.6C (б), and CoCrCuFeNi–1.0C (в) HEAs
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1