ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ НАГРЕВЕ

УДК 669.141.24-175.2:621.78.14
ЭВОЛЮЦИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПРИ НАГРЕВЕ ФЕРРИТОПЕРЛИТНЫХ УГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
С УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРОЙ, СФОРМИРОВАННОЙ ИНТЕНСИВНОЙ
ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ
Н.В. Копцева, Д.А. Михоленко, Ю.Ю. Ефимова
Исследованы микроструктура и механические свойства при нагреве по различным температурно-временным
режимам углеродистых конструкционных сталей марок 20 и 45, наноструктурированных методом равноканального
углового прессования. Получены зависимости механических свойств от температуры и времени нагрева. Выявлены
режимы нагрева, обеспечивающие стабильность ультрамелкозернистой структуры и механических свойств стали, обработанной методом равноканального углового прессования
Ключевые слова: равноканальное угловое прессование, сталь, структура, свойства, термостабильность
Введение
Известно, что новые перспективные технологии интенсивной пластической деформации
(ИПД), основанные на диспергировании структурных элементов материала, уникальны и позволяют значительно повышать прочностные и
пластические свойства металлов [1-3 и др.].
Особое внимание уделяется методу равноканального углового прессования (РКУП), основанному на деформации простым сдвигом при
постоянстве начальных и конечных сечений.
Как один из способов обработки металлов давлением, РКУП может быть использовано для
получения различных стальных полуфабрикатов
в виде прутков, проволоки и других металлоизделий, обладающих уникальными физикомеханическими свойствами. Они могут являться
заготовками при изготовлении метизной продукции, в частности, высокопрочного крепежа
[4], который по условиям работы должен сочетать высокую прочность с достаточной пластичностью и вязкостью. Для обеспечения таких
свойств существуют традиционные технологии
производства крепежа с использованием способов холодной высадки с применением легированных марок сталей и обязательной окончательной термической обработкой – закалкой с
высоким отпуском. Применение сталей с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой, сформированной методом РКУП, существенно расширяет возможности управления технологическим
Копцева Наталья Васильевна – МГТУ им. Г.И. Носова,
канд. техн. наук, тел. (3519) 29-85-67,
e-mail:
koptsev2002@mail.ru
Михоленко
Дмитрий
Александрович
–
МГТУ
им. Г.И. Носова, аспирант, тел. (3519) 29-85-67, e-mail:
vax_demonik@mail.rul
Ефимова Юлия Юрьевна – МГТУ им. Г.И. Носова, канд.
техн. наук, тел. (3519) 29-84-81, e-mail: jefimova@mail.ru
процессом производства метизной продукции
для достижения требуемого комплекса механических свойств. При этом для реализации операции холодной высадки заготовок, полученных с использованием метода РКУП, важнейшее значение для практики восстановления
пластических свойств при сохранении высокой
прочности имеет стабильность структуры и
свойств материала к термическим воздействиям. Между тем в литературе практически отсутствуют сведения о влиянии нагрева после
обработки методом РКУП на эволюцию структуры и свойства такого важнейшего класса конструкционных машиностроительных материалов, широко используемых при производстве
метизов, как углеродистые феррито-перлитные
стали.
В связи с вышесказанным целью настоящей работы является исследование стабильности структуры свойств при нагреве углеродистых конструкционных сталей, наноструктурированных методом РКУП.
2. Материалы и методика эксперимента
Для исследования в качестве модельного
материала с феррито-перлитной структурой
была выбрана сталь промышленных марок 20 и
45 с пластинчатым строением перлита и различным соотношением феррита и перлита в исходной структуре. Процесс РКУП реализовывался по известной схеме [1] в условиях Научно-исследовательского института физики перспективных материалов ГОУ ВПО «Уфимский
государственный авиационный технический
университет» на образцах диаметром 20 мм и
длиной 120 мм. РКУП осуществлялось при
400 оС путем продавливания заготовки через
оснастку с каналами, пересекающимися под углом 120о, в четыре прохода с поворотом образца после каждого прохода вокруг продольной
оси на угол 90о. После РКУП образцы подвер-
гались нагреву до 200, 300, 400, 500, 600 и 700
о
С с выдержками 5, 30 и 60 мин.
Металлографический анализ проводился на
микроскопе «Epyqant» с использованием системы компьютерного анализа изображений
SIAMS-600.
Растровый
электронномикроскопический (РЭМ) анализ осуществлялся
с помощью микроскопа JEOL JSM-6490LV при
ускоряющем напряжении 30 кВ.
Количественный микроанализ полученных
РЭМ изображений проводился с использованием программы Thixomet PRO с применением
статистической обработки данных. Было проанализировано по три-пять изображений на каждом этапе обработки. При этом объем выборки
по исследуемому параметру составил в среднем
от 100 до 500 единиц.
Твердость измерялась методом вдавливания алмазной пирамиды в соответствии с ГОСТ
9475-60 на твердомере Buehler Micromet. Для
определения механических свойств проведены
испытания на растяжение стандартных цилиндрических образцов диаметром 8 мм с начальной
расчетной рабочей длиной 80 ± 0,5 мм в соответствии с ГОСТ 1497-2000. Испытания проводили на машине ИР-100.
3. Результаты и их обсуждение
Анализ структуры стали после 4 проходов
РКУП показал, что и в стали 20, и в стали 45
практически все зерна феррита разбиты на
фрагменты (рис. 1 а, б). При этом в низкоуглеродистой стали 20 твердость оказалась сопоставимой с твердостью среднеуглеродистой стали
марки 45 и составила в среднем 2470 и
2570
МПа, а временное сопротивление – 863 и 922
Н/мм2, соответственно, что объясняется интенсивным диспергированием ферритной матрицы
в процессе РКУП [5, 6].
Характерной особенностью микроструктуры, выявленной при помощи РЭМ (рис. 1, в, г),
является наличие деформационных полос, представляющих собой вытянутые в одном направлении зерна феррита, объемная доля которых
составляет в стали 20 около 70 %, а в стали 45 –
около 60 %. В феррите наблюдаются фрагменты
со средним размером около 0,44 мкм, объемная
доля которых составляет 35 % в стали 20 и 31 %
– в стали 45.
При нагреве до температуры 200 и 300 оС
при любых выдержках и до температуры 400 оС
в течении 5 мин. в микроструктуре стали 20,
сформированной методом РКУП, феррит остается фрагментированным (рис. 2 а, б, в).
а
б
в
г
Рис. 1. Микроструктура стали 20 (а, в) и 45
(б, г) после обработки методом РКУП
При нагреве до 400 оС с более длительной
выдержкой и при нагреве до 500 оС с выдержкой 5 мин. фрагментированное строение феррита нарушается, в структуре наблюдаются не
фрагментированные зерна феррита (рис. 2 г).
По мере повышения температуры или увеличении времени выдержки количество таких зерен
возрастает, и в структуре практически весь
феррит состоит из не фрагментированных зерен
(рис. 2 д, е).
20 мкм
20 мкм
а
б
20 мкм
20 мкм
в
20 мкм
г
20 мкм
д
е
Рис. 2. Эволюция микроструктуры стали
20 после РКУП и нагрева при температуре 200
(а, б), 400 (в, г), 500 (д) и 600 оС (е) с выдержкой 5 мин. (а, в, д) и 60 мин. (б, г, е)
Изменения структуры стали 45 после
РКУП и последующего нагрева аналогичны
происходящим в стали 20. При этом и в стали
20, и в стали 45 при температуре 600 оС перлит
имеет зернистое строение, что особенно хорошо
наблюдается при большой выдержке.
РЭМ анализ показал, что при нагреве УМЗ
стали до температуры 200 и 300 оС при выдержках от 5 мин. (рис. 3 а, б) до 60 мин. (рис. 3 в, г)
в микроструктуре сохраняются деформационные полосы, фрагментация феррита и преимущественно пластинчатое строение перлита. Подобная картина наблюдается также при нагреве
до температуры 400 оС с выдержкой в течение
5 мин.
а
б
в
г
Рис. 3. Деформационные полосы, фрагментация феррита и строение перлита в стали 20 (а,
в) и 45 (б, г) после РКУП и нагрева до 200 оС с
выдержкой 5 мин. (а, б) и 60 мин. (в, г)
При нагреве до температуры 400 оС с выдержкой 30 мин. и более (рис. 4 а, б) и до температуры 500 оС с выдержкой в течение 5 мин.
(рис. 4 в, г) в микроструктуре появляются новые
зерна феррита правильной геометрической формы с равновесными тройными стыками. Это
свидетельствует о начале протекания рекристаллизационных процессов. Кроме того, в перлите при температуре 500 оС наблюдается сфероидизация цементита.
При увеличении времени выдержки при
500 оС (рис. 5 а, б) или повышении температуры
нагрева до 600 оС (рис. 5 в-е) количество рекристаллизованных зерен феррита увеличивается, и
наблюдается их рост. Процессы сфероидизации
цементита почти полностью завершаются при
нагреве до 600 оС с выдержкой в течение 60
мин. (рис. 5 д, е).
Изменение размеров фрагментов (зерен)
феррита при нагреве стали, деформированной
методом РКУП, иллюстрирует рис. 6. Средний
а
б
в
г
Рис. 4. Начало рекристаллизации в стали
20 (а, в) и 45 (б, г) после РКУП и нагрева до
400 оС с выдержкой 60 мин. (а, б) и до 500 оС с
выдержкой 5 мин. (в, г)
а
б
в
г
д
е
Рис. 5. Рекристаллизованная микроструктура в стали 20 (а, в, д) и 45 (б, г, е) после
РКУП и нагрева до 500 оС с выдержкой 60
мин. (а, б) и до 600 оС с выдержкой 5 мин. (в,
г) и 60 мин. (д, е)
размер фрагментов при нагреве до температуры
200-400 оС увеличивается незначительно: в зависимости от времени выдержки в стали 20 до
0,46-0,71 мкм (рис. 6, а), а в стали 45 – до 0,470,61 мкм (см. рис. 6, б). При нагреве до 500 °С в
течение 5 мин. размер фрагментов (зерен) в стали 20 увеличивается до 0,93 мкм, а в стали 45 –
Размер фрагментов
(зерна) феррита, мкм
до 0,75 мкм. При увеличении времени выдержки
при 500 оС или при повышении температуры нагрева величина зерна резко возрастает и достигает 5,2-6,0 мкм при выдержке в течение 60 мин.
при 600 оС.
7
6
5
4
3
2
1
0
20
200
300
400
500
600
о
Температура нагрева, С
Размер фрагментов
(зерна) феррита, мкм
а
7
6
5
4
3
2
1
0
20
200
300
400
500
о
Температура нагрева, С
600
б
5 мин
1 час
Рис. 6. Зависимость размеров фрагментов
феррита от температуры нагрева стали 20 (а) и
45 (б), структурированной методом РКУП
Как показал статистический анализ результатов количественного определения размеров
структурных элементов, при нагреве стали,
структурированной методом РКУП, до температуры 200-300 оС кривые плотности распределения размеров фрагментов феррита являются
островершинными, что свидетельствует об однородном распределении измеренных величин.
При нагреве до температуры 400 оС с выдержкой 5 мин. и при нагреве до 500 оС с выдержкой
60 мин. на кривых появляется пик в области
большего значения. Это подтверждает, что при
указанных режимах нагрева стали, наноструктурированной методом РКУП, начинается процесс
рекристаллизации с образованием новых зерен.
Последующий рост рекристаллизованных
зерен при повышении температуры до 600 оС
сопровождается развитием разнозернистости,
что приводит к неоднородному распределению
зерен по размерам и характеризуется пологим
видом частотных кривых плотности распределения размеров.
Анализ полученных данных по эволюции
микроструктуры при нагреве сталей 20 и 45, наноструктурированных методом РКУП, а также
выявленный характер изменения размеров
фрагментов (зерен) феррита позволяет сделать
следующее заключение. Нагрев приводит к
формированию поликристаллической структуры с очень маленьким размером зерна, что хорошо согласуется с исследованиями ряда авторов, выполненными на ряде чистых металлов и
сплавов (например [7, 8]). Они отмечали, что
эволюция структуры и процессы рекристаллизации имеют особенности, отличающиеся от
процесса рекристаллизации, который обычно
наблюдается при отжиге холоднодеформированных металлов. Обычная рекристаллизация
представляет собой зарождение и рост новых,
совершенных зерен за счет деформированной
матрицы, в которой в большей или меньшей
степени имел место возврат. При нагреве наноструктурированных ультрамелкозернистых материалов, как в данном случае, стадия зародышеобразования отсутствует. Это объясняется
перераспределением и уменьшением числа
дислокаций, существующих в металле, подвергнутом ИПД, что приводит к формированию
большеугловых границ новых совершенных зерен. Одновременно уменьшаются дальнодействующие поля напряжений и упругих искажений
кристаллической решетки в результате структурного возврата. Миграция границ зерен
обычно не наблюдается, т.е. механизм соответствует рекристаллизации in sity. При этом возникает одномодальное (а не бимодальное) распределение зерен по размерам. Это, очевидно, и
наблюдали в данной работе при нагреве до
температуры 400-500 оС. Однако если некоторые границы претерпели возврат быстрее, чем
другие, возможным становится и механизм
обычной рекристаллизации. Наблюдаемый рост
зерен при дальнейшем повышении температуры объясняется, видимо, тем, что в структуре
остаются отдельные неравновесные границы
зерен. При этом в стали 45, содержащей большее количество углерода и большее количество
цементитных частиц, процессы рекристаллизации и роста зерен несколько задерживаются по
сравнению со сталью 20.
Результаты исследования микротвердости
сталей 20 и 45 иллюстрируют графики, приведенные на рис. 7. Анализ полученных результатов показал, что твердость на поверхности и в
центре сечения при всех режимах нагрева практически одинакова (рис. 7 а, б). Нагрев до температуры 200 оС приводит к некоторому увеличению твердости, особенно в стали 20 при
больших выдержках, что может быть связано с
выделением углерода, растворившегося при
деформации в процессе РКУП [6, 9, 10].
2500
2000
1500
1000
0
2500
2000
1500
1000
0
100 200 300 400 500 600 700 800
о
Температура нагрева, С
100 200 300 400 500 600 700 800
о
Температура нагрева, С
б
Микротвердость, МПа
Микротвердость,МПа
а
3000
2500
2000
1500
1000
0
1700 МПа (рис. 7) и происходит снижение временного сопротивления σв до 710 и 790 Н/мм2 в
стали 20 и 45, соответственно (рис. 8 а), в результате протекания процессов рекристаллизации, роста зерна феррита и сфероидизации и
коагуляции цементита. При нагреве заготовок
из стали 20 и 45 с ультрамелкозернистой структурой, сформированной методом РКУП, относительное удлинение δ возрастает в 2,5-3 раза,
относительное сужение ψ – в 1,2-3 раза
(рис. 8 б, в). При этом значения δ и ψ приближаются к соответствующим характеристикам
стали в исходном состоянии (до РКУП) и составляют, соответственно, 12 и 61 % – в стали
20 и 9 и 40 % – в стали 45 (до РКУП: 22 и 65 %
– в стали 20 и 12 и 42 % – в стали 45).
Из калиброванного проката, предварительно подвергнутого РКУП, в условиях Магнитогорского метизно-калибровочного завода
ОАО «ММК-МЕТИЗ» методом холодной высадки были изготовлены и испытаны болты
диаметром 20 мм. Исследование микроструктуры и замеры микротвердости проводились в
различных участках, расположенных на головке болта, а также на оси и на периферии гладкой и резьбовой части стержня болта. Анализ
полученных результатов показал, что в резьбовой части наблюдается сильно диспергированная микроструктура, которая имеет волокнистое строение (рис. 9), при этом волокна изогнуты по форме зуба и впадины.
3000
Микротвердость, МПа
Микротвердость,МПа
3000
3000
2500
2000
1500
1000
100 200 300 400 500 600 700 800
о
Температура нагрева, С
0
100 200 300 400 500 600 700 800
о
Температура нагрева, С
в
г
поверхность
центр
Рис. 7. Изменение микротвердости в зависимости от температуры нагрева заготовок из
сталей 20 (а, в) и 45 (б, г) с ультрамелкозернистой структурой, сформированной методом
РКУП, при выдержке 5 мин. (а, б) и 60 мин. (в,
г)
2
σв, Н/мм
950
900
850
800
750
700
650
0
о
100 200 300 400 500 600
Т, С
а
δ,12%
%
ψ,70
60
10
50
40
30
20
10
0
8
6
4
2
0
о
Т, С
100 200 300 400 500 600
б
0
о
100 200 300 400 500 Т,
600С
а
б
в
30 мин.
60 мин.
Рис. 8. Изменение временного сопротивления (а), относительного удлинения (б) и относительного сужения (в) при нагреве заготовок из
стали 20 (пунктирные линии) и стали 45
(сплошные линии) с ультрамелкозернистой
структурой, сформированной методом РКУП
При нагреве до температуры 400 оС сохраняются высокая твердость (до 2500-2700 МПа)
(рис. 7) и временное сопротивление σв (до 790 и
880 Н/мм2 в стали 20 и 45, соответственно) (рис.
8 а). При увеличении времени выдержки или повышении температуры нагрева начинается интенсивное уменьшение твердости до 1500-
в
г
Рис. 9. Микроструктура зуба (а, в) и впадины (б, г) резьбы в продольном сечении болта
из сталей 20 (а, б) и стали 45 (в, г), структурированных методом РКУП
Микротвердость в резьбовой части болта
по поверхности зуба и, что особенно важно, по
поверхности впадины оказалась значительно
выше, чем на оси болта (табл.). Такое распределение твердости свидетельствует о надежности
изготовленного болта, поскольку резьбовая его
часть является наиболее уязвимым местом.
Испытание на растяжение показало, что
болт, изготовленный из стали 20, имел класс
прочности 6.8 и σВ = 686 Н/мм2, а болт из стали
45 – класс прочности 8.8 и σВ = 873 Н/мм2
(табл.).
Таким образом, использование обработки
методом РКУП позволяет получить без применения термической обработки у болта, изготовленного из низкоуглеродистой стали 20, прочностные характеристики, соответствующие
классу прочности 6.8, что при существующих
технологиях изготовления крепежа из данной
марки стали не достигается. При использовании
стали 45 можно обеспечить прочностные характеристики, соответствующие характеристикам
стали после упрочняющей термической обработки (улучшения).
Результаты исследования термостабильности указанных марок стали с УМЗ структурой,
полученной методом РКУП, позволяют предположить, что заготовки после предварительной
обработки способом РКУП могут также использоваться для выполнения последующих операций пластического деформирования, которые
требуют нагрева. В этом случае, если температура нагрева не будет превышать 400 оС, не теряя прочностных характеристик, приобретенных
при обработке методом РКУП, можно повысить
пластические свойства металла.
Выводы.
1. Структура сталей 20 и 45, сформированная при воздействии методом РКУП в четыре
прохода,
сохраняет
ультрамелкозернистое
строение феррита с размерами фрагментов (зерен) не более 500 нм, высокую твердость (до
2500-2700 МПа) и прочность (σв до 790880 Н/мм2) при нагреве до температуры не выше
400 °С.
2. При нагреве до температуры выше
400 °С происходит уменьшение прочностных
характеристик в результате протекания процессов рекристаллизации, роста зерна феррита,
сфероидизации и коагуляции цементита перлита. При этом относительное удлинение δ возрастает в 2,5–3 раза, относительное сужение ψ – в
1,2-3 раза по сравнению с деформированным состоянием и приближаются к соответствующим
характеристикам стали в исходном состоянии.
3. При рекристаллизации в процессе нагрева наноструктурированных сталей 20 45 стадия
зародышеобразования отсутствует, миграция
границ зерен не наблюдается, механизм соответствует рекристаллизации in situ.
4. Полученные результаты позволяют рекомендовать для восстановления ресурса пластичности (при сохранении временного сопротивления на уровне 710–790 Н/мм2) заготовок
из сталей 20 и 45 с ультрамелкозернистой
структурой, сформированной методом РКУП,
нагрев до температуры 400-500 оС с выдержкой
не менее 30 мин.
5. Предварительная интенсивная пластическая деформация стали методом РКУП позволяет, используя для изготовления крепежа недороги углеродистые марки сталей 20 и 45, при
изготовлении болтов методом холодной высадки достичь высоких классов прочности без
предварительной термической обработки. При
этом резьбовая часть болта имеет повышенную
твердость, что обеспечивает увеличение надежности болта.
6. Предварительная обработка заготовок из
углеродистых сталей 20 и 45 методом РКУП
может быть использована также для обеспечения высоких прочностных характеристик стали
при осуществлении операций формоизменения
методами пластического деформирования с нагревом до температуры не выше 400 оС.
Полученные результаты являются значимыми для создания научных основ разработки
новых технологий при производстве машиностроительного крепежа повышенного класса.
Работа выполнена в рамках реализации
комплексного проекта по созданию высокопрочного производства, выполняемого с участием российского высшего учебного заведения
(договор 13G25.31.0061), федеральной целевой
программы «Научные и научно-педагогические
кадры инновационной России» (гоударственный. контракт П983), а также аналитических
ведомственных целевых программ (проект
2.1./2014 и проект 2.1.2./9277) и при поддержке РФФИ 10-08-00405а.
Литература
1. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 398 с.
2. Яковлева С.П., Махарова С.Н., Борисова
М.З. Структура, свойства и особенности разрушения низколегированной стали в субмикрокристаллическом состоянии // Металлы. 2006. №
4. С. 51-55.
3. Теплое и горячее равноканальное угловое прессование низкоуглеродистых сталей /
С.В. Добаткин, П.Д. Одесский, Р.И. Пиппан др.
// Металлы, 2004. № 1. С. 110-119.
4. Инновационный потенциал новых технологий производства метизных изделий из наноструктурных сталей / Чукин М.В., Копцева
Н.В., Барышников М.П., Ефимова Ю.Ю., Носов
А.Д., Носков Е.П., Коломиец Б.А.// Вестник
МГТУ им. Г.И. Носова. 2009. № 2 (26). С. 64-68.
5. Формирование механических свойств
углеродистой конструкционной стали в процессе равноканального углового прессования. / Чукин М.В., Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Барышников М.П. // Метизы. 2010. № 6 (61). С. 1621.
6. Criterion estimation of severe plastic deformation efficiency from the position of their influence on the carbon steel structures evolution /
M.V Chukin., N.V Kopceva., J.J. Efimova, O.A.
Nikitenko, M.A. Polyakova // CIS Iron and Steel
Review, 2010. Р. 28-31.
7. Эволюция структуры нанокристаллического Ni при нагреве. / Корзников А.В., Корзникова Г.Ф., Мышляев М.М. и др. //ФММ, 1997.
Т.84. № 4. С. 133-139.
8. Релаксационные процессы и рост зерен
при изотермическом отжиге ультрамелкозерни-
стой меди, полученной интенсивной пластической деформацией / Амирханов Н.М., Исламгалиев Р.К., Валиев Р.З. // ФММ, 1998. Т. 86. № 3.
С. 99-105.
9. Эволюция структуры и свойств при волочении и последующем нагреве заготовок из
ультрамелкозернистых углеродистых конструкционных сталей, полученных методом
равноканального
углового
прессования/
Копцева Н.В., Ефимова Ю.Ю., Чукин М.В.,
Яковлева И.Л., Счастливцев В.М.// Тезисы
докладов Третьей Всероссийской конференции
по наноматериалам НАНО 2009. Екатеринбург,
ИФМ УрО РАН, 20 – 24 апреля 2009 г.
Екатеринбург: Уральское изд-во, 2009. С. 399401. 10.
Исследование микроструктуры и
твердости при нагреве холоднодеформированных ультрамелкозернистых углеродистых конструкционных сталей / Н.В. Копцева, Д.А. Михоленко, Ю.Ю. Ефимова // Материаловедение и
термическая обработка металлов: Междун. сб.
науч. тр. / под ред. А.Н. Емелюшина и Е.В. Петроченко. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ».
2009. С. 213-215.
Результаты испытаний механических свойств болтов, изготовленных из заготовок, обработанных
методом РКУП
Обозначение Марка Класс ВременТвердость в различных участках болта, МПа
болта
стали
прочное сопродольная
резьбовая часть стержня
ности противлеось
стержголовка
ние
зуб
впадина
ня
σВ, Н/мм2
М 16х55
20
6.8
686
2649
1978
2288
2271
М 16х55
45
8.8
873
3761
2640
3085
3276
ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
THE EVOLUTION OF MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES AT HEATING OF
THE FERRITE-PERLITE CARBON CONSTRUCTIONAL STEEL WITH THE ULTRAFINEGRAINED STRUCTURE GENERATED BY INTENSIV PLASTIC DEFORMATION
N.V. Koptseva, D.A. Miholenko, JU.JU. Efimova
The microstructure and mechanical properties at heating of nanostructured by method of
equal channel angular pressing carbon constructional steel 20 and 45 with thin lamellar pearlite in
the initial structure are investigated. Dependences of mechanical properties on temperature and
heating time are received. The modes of heating providing stability of ultrafine structure and mechanical properties of steels, nanostructured by method of equal channel angular pressing are revealed
Key words: equal channel angular pressing, steel, structure, properties, thermostability