Микроструктура и свойства стали 09Г2С, обработанной методом равноканального углового прессования

Аннотация

В работе исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) на структуру,прочностные и коррозионные свойства низкоуглеродистой стали 09Г2С. Установлено, что впроцессе РКУП обработки формируется ультрамелкозернистое (УМЗ) состояние, сопровождающееся измельчением ферритных зерен, повышением плотности внесенных дислокаций,фрагментацией и частичным растворением цементита, а также увеличением содержания карбидных фаз глобулярной формы. Эти изменения детально проанализированы как методомэлектронной микроскопии, так и методами рентгеновской дифрактометрии. Показано, что врезультате четырех проходов РКУП обработки стали средний размер ферритных зерен уменьшается с 11 мкм до ~560 нм. Фазовый анализ выявил перераспределение карбидных выделений, при котором массовая доля пластинчатого цементита (Fe3C) уменьшается, а содержание глобулярных частиц Mn23C6, Mn7C3 и Cr3C2 увеличивается. Данные рентгеноструктурногоанализа, полученные модифицированными методами Вильямсона-Холла и Уоррена-Авербахапоказали измельчение зеренной структуры и повышение плотности дислокаций. По модифицированному методу Вильямсона-Холла плотность дислокаций возрастает с 1×1013 м −2 висходном состоянии до 1,5×1015 м−2, а размер областей когерентного рассеяния уменьшаетсяболее чем в шесть раз после четырех проходов РКУП. Модифицированный метод Уоррена-Авербаха показал сопоставимые тенденции. Коррозионные испытания показали, что формирование УМЗ структуры сопровождается увеличением скорости коррозии примерно в 1,3 раза.Сделан вывод о том, что повышение прочностных свойств и понижение коррозионной стойкости стали 09Г2С связано с измельчением зеренной структуры, ростом доли границ зерен,высокой плотностью дефектов и перераспределением карбидных фаз.