Коваленко В. В., Громов В. Е., Козлов Э. В., Конева Н. А., Попова Н. А

ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В СТАЛИ, ДЕФОРМИРОВАННОЙ В ПРОЦЕССЕ УДАРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия

[email protected],

Томский государственный архитектурно- строительный университет,

Томск, Россия

[email protected]

Представлены результаты исследования структуры стали 9Х2ФМ, обрабо- танной на феррито-перлитную структуру, в результате ударного нагружения. Ме- ханическое и термическое воздействие с поверхности образца позволяет предпо- ложить, что по мере удаления от поверхности в глубину будут образовываться гра- диентные структуры, т.е. изменения в структуре будут происходить по мере удале- ния от поверхности вглубь материала.

Исследование особенностей структурно-фазового состояния структуры про- водилось с применением электронно-микроскопического анализа на расстояниях от 0 (поверхность максимального ударного нагружения) до 23 мм (противополож- ная сторона образца) с шагом 3 мм. Особое внимание уделено анализу трех слоев: первый слой – рабочая поверхность, подвергавшаяся наибольшей деформации в ходе эксплуатации (зона ударного нагружения); второй слой – центр образца; тре- тий слой – обратная сторона изделия, где деформация была минимальной. Полу- ченные количественные данные позволили охарактеризовать возникшие градиент- ные структуры.

Как показали проведенные исследования, 98% материала составляет перлит и лишь 2% феррит. В исходном состоянии перлитные колонии содержат дефекты: “рваный” цементит, изогнутые пластины цементита, участки, в которых пластины цементита расположены в двух направлениях. В небольших количествах присутст- вуют колонии разрушенного перлита, т.е. колонии, в которых образовалось много дефектных мест, в том числе и разрушенных цементитных пластин. Таким обра- зом, в материале в исходном состоянии присутствуют два типа перлита. К первому типу относятся совершенные перлитные колонии – это колонии, не имеющие де- фектов, либо число дефектов в них составляет небольшое количество:

1) совершенные перлитные колонии и 2) перлитные колонии с дефектными, в том числе и с разрушенными, пластинами цементита. Перлитные колонии первого типа представляют собой образования с приблизительно параллельным чередованием пластин феррита и цементита. Этот перлит частично фрагментирован по первич- ному механизму, т.е. образующиеся субграницы располагаются примерно перпен- дикулярно пластинам цементита. Ко второму типу перлитной структуры относятся колонии разрушенного перлита, имеющие такие дефекты, как «рваный» цементит, изогнутые пластины цементита, пластины, расположенные в пределах одной коло- нии в двух направлениях, колонии с разрушенными пластинами цементита. Ска- лярная плотность дислокаций оказалась самой высокой в дефектных перлитных колониях - колониях с разрушенным цементитом (~3×1010 см-2), в совершенных ко- лониях она в 2 раза меньше (~1,5×1010см-2) и самая низкая (~0,8×1010 см-2) – в фер- ритных зернах.

Дата добавления: 2017-01-14