Влияние условий деформации в камере Бриджмена на структуру и свойства стали
1
УДК 539.374
Влияние условий деформации в камере Бриджмена
на структуру и свойства низкоуглеродистой стали
© А.М. Глезер, А.А. Томчук
ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина», Москва, 105005, Россия
Исследовано распределение зерен (по размерам) и микротвердость стали 08кп, под-
вергнутой деформации в камере Бриджмена. На основе полученных распределений
рассчитаны относительные количества фрагментов и рекристаллизованных зерен,
проанализирована корреляция между структурой и микротвердостью образцов.
Ключевые слова:
деформация, микротвердость, зерно, фрагмент, структура.
Введение.
Деформация кручением под давлением представляет
собой вид обработки, при которой металлические образцы подвергают
сдвиговой деформации путем вращения одной поверхности тонкого
образца относительно другой его поверхности при высоком квазигид-
ростатическом давлении. Процесс мегапластической деформации
осуществляется в камере Бриджмена между двух твердосплавных
бойков (наковален), при этом нижний баек вращается, а верхний оста-
ется неподвижным [1]. Истинная деформация образцов определяется
упрощенным выражением с учетом малой толщины
r h
[1]:
2
0
0
0
2
2
2
ln 1
ln
ln
ln
,
h
rh
Nrh
r
h
h
h
h
(1)
где
N
– число оборотов бойка за один непрерывный цикл деформа-
ции;
2
N
– угол поворота бойка;
r
– расстояние от центра об-
разца;
0
h
и
h
– начальная и конечная толщины образца.
Особенностью мегапластической деформации металлов и спла-
вов является образование фрагментированной структуры с субмик-
ронным размером фрагментов [2], а также одновременное протекание
рекристаллизационных процессов при комнатных температурах [3].
В результате деформации материалы приобретают высокие проч-
ностные свойства в сочетании с удовлетворительными пластически-
ми свойствами. В случаях, когда средний размер зерна
100 нм,
d
упрочнение материала описывается законом Холла – Петча [4, 5]:
0
n
kd
,
(2)
где
k
– постоянная, связанная с распространением деформации через
границы зерен;
0,5
n
(для стали 0,8 кп).
