ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

В статье рассматривается влияние циклического отжига высокоуглеродистой стали У10А на изменение её механических свойств, микроструктуры и формы графитных включений для дальнейшей оценки пригодности стали к пластической деформации. Исследована исходная горячекатаная структура стали У10А, состоящая из пластинчатого перлита и графитных включений разной формы, которая обладает недостаточной пластичностью через измеренный параметр относительного удлинения d = 3,4 %. Для увеличения пластичности разработан режим сфероидизирующего циклического отжига на зернистый перлит средним размером 2-5 мкм для снижения прочностных и увеличения пластических характеристик стали. Установлено, что выше представленный отжиг также положительно влияет на изменение формы графитных включений - показано изменение их формы на сферическую, а также уменьшение их размера до 4-8 мкм и равномерное распределение в структуре, что способствует последующей пластической деформации без разрушений. Оценка результатов механических испытаний после пластической деформации прессованием со степенью 65 % отожжённой стали У10А позволяет сделать вывод о возможности получения требуемого временного сопротивления разрыву и твёрдости по ГОСТ 21996-76 для высокопрочных холоднокатаных лент без риска повреждения прокатных валков.

В работе представлены результаты 3D моделирования распределения и накопления дислокаций и малоугловых границ в объеме металлического ГЦК-монокристалла в процессе деформации одноосным сжатием. Расчеты выполнены в модели синтеза дислокационной кинетики и механики деформируемого твердого тела для случаев деформации без учета и с учетом сил торцевого трения. Приведены картины распределения интенсивности пластических деформаций, плотности дислокаций, плотности малоугловых границ в плоскости центрального продольного сечения деформируемого прямоугольного образца. Выявлены три области деформируемого объема кристалла, отличающиеся накоплением деформационных дефектов при наличии сил торцевого трения: торцевая часть кристалла, участки кристалла, прилегающие к свободной поверхности, и центральная часть. Проведена статистическая оценка степени однородности распределения деформационных дефектов в деформируемом объеме.