Структурно-фазовые превращения в закаленной конструкционной стали при деформации

Abstract

Методами просвечивающей дифракционной электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа изучен процесс пластической деформации закаленной конструкционной стали 38ХН3МФА. Выявлена стадийность деформационной кривой при сжатии. Установлены и проанализированы места локализации деформации — каналы деформации, имеющие попе-речные размеры 0,5 мкм, а продольные — несколько микрон. Размеры фрагментов в каналах деформации составляют 50–100 нм. С увеличением степени деформации наблюдается уменьшение продольных размеров кристаллов мартенсита и увеличение плотности микродвойников, ска-лярной и избыточной плотности дислокаций, амплитуды дальнодейст-вующих полей напряжений. Установлены возможные места локализации атомов углерода в структуре стали. Показано, что с увеличением степени деформации суммарное количество атомов углерода, расположенных в твердых растворах на основе α- или γ-железа, снижается, а на дефектах структуры — увеличивается.

Методами просвітної дифракційної електронної мікроскопії та рентґенос-труктурної аналізи вивчено процес пластичної деформації загартованої конструкційної сталі 38ХН3МФА. Виявлено стадійність деформаційної кривої за стиснення. Встановлено та проаналізовано місця локалізації деформації — канали деформації, що мають поперечні розміри 0,5 мкм, а поздовжні — кілька мікрон. Розміри фраґментів у каналах деформації складають 50–100 нм. Зі збільшенням ступеня деформації спостерігаєть-ся зменшення поздовжніх розмірів кристалів мартенситу і збільшення густини мікродвійників, скалярної і надлишкової густини дислокацій, амплітуди далекосяжних полів напружень. Встановлено можливі місця локалізації атомів вуглецю в структурі сталі. Показано, що зі збільшен-ням ступеня деформації сумарна кількість атомів вуглецю, розташованих у твердих розчинах на основі α- або γ-заліза, знижується, а на дефектах структури — збільшується.

The process of plastic deformation of quenched constructional 38CrNi3MoV (0.38% C, < 1% Cr, 3% Ni, < 1% Mo, < 1% V) steel is studied by methods of transmission electron diffraction microscopy and X-ray structure analysis. The stages of deformation curves are revealed during the steel compression. Deformation localization places, namely, deformation channels having the transverse size of 0.5 μm and longitudinal ones of some microns, are revealed and analysed. In deformation channels, there are fragments with sizes of 50–100 nm. Longitudinal fragment sizes of martensite crystals are decreased, and microtwins’ density, scalar and excess dislocation density, amplitude of long-range stress fields are increased with the deformation-degree growth. The possible places of carbon-atoms localization in the steel structure are determined. As shown, the total quantity of carbon atoms located in the solid solutions based on α- or γ-Fe is increased, and it is decreased on the structure defects with the growth of deformation degree.