resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-837Research ArticleТехнические науки. Металлургия и материаловедениеTechnical sciences. Metallurgy and materials scienceВлияние равноканального углового прессования и закалки на ударную вязкость и характер разрушения образцов стали 09Г2СInfluence of Equal Channel Angular Pressing and Quenching on Impact Strength and Fractures of Steel 09G2SБорисоваМария ЗахаровнаBorisovaMaria Zakharovna

БОРИСОВА Мария Захаровна – к.т.н., с.н.с., mz_borisova@yahoo.com.

mz_borisova@yahoo.comИнститут физико-технических проблем Севера СО РАНРоссияInstitute of Physical and Technical Problems of the North SB RASRussian Federation2015120520252049194Copyright © Борисова М.З., 20252025Борисова М.З.Borisova M.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/837

Рассмотрены особенности разрушения образцов конструкционной стали 09Г2С, полученных путем равноканального углового прессования (РКУП) с последующей закалкой, при разных температурах ударных испытаний. Проведенная термомеханическая обработка привела к значительному росту прочности в сочетании с высоким сопротивлением ударному разрушению, в том числе и при низких температурах испытаний. Установлено, что резкое снижение ударной вязкости сразу после РКУП обусловлено сменой основного механизма разрушения с вязкого ямочного в крупнозернистом состоянии на хрупкое разрушение квазисколом в ультрамелкозернистом состоянии. Последующая термообработка материала оказала заметное релаксирующее воздействие на структуру стали, подвергнутой интенсивной пластической деформации методом РКУП, что позволило сохранить высокую прочность материала с одновременным повышением значений ударной вязкости. Показано, что закалка и кратковременный отпуск после РКУП повысили энергию разрушения более чем в 12 раз при комнатной температуре и почти в 20 раз при –60°С.

We have considered the fracture features of steel 09G2S obtained by equal channel angular pressing (ECAP) with subsequent tempering and tested at different temperatures of impact test. It is shown that the thermomechanical treatment led to a significant increase in strength coupled with high resistance to impact fracture, including low temperature tests. Found that immediately after ECAP there is a sharp decrease in toughness, which is due to a change of the main destruction mechanism from viscous patching in a coarse-grained condition to brittle fracture by quasi-spalling in ultrafine-grained state. Subsequent thermal treatment of the material had an obvious relaxing effect on the structure of the steel subjected to severe plastic deformation by the ECAP method, allowing it to maintain high strength of the material with simultaneous increase of impact values. It is established that quenching and subsequent short time heating after ECAP increased the energy of destruction more than 12 times at room temperature and almost 20 times at –60°C.

интенсивная пластическая деформацияравноканальное угловое прессованиениз- колегированная стальударная вязкостьмеханизм разрушения.severe plastic deformationequal channel angular pressinglow-alloy steelimpact strengthfracture mechanism.ReferencesВалиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 398 с.Valiev R.Z., Langdon T.G. Developments in the use of ECAP processing for grain refinement // Reviews on Advanced Materials Science. – 2013. – № 1. – P. 15–26.Valiev R.Z., Langdon T.G. Developments in the use of ECAP processing for grain refinement // Reviews on Advanced Materials Science. – 2013. – № 1. – P. 15–26.Cojocaru V. D., Răducanu D., Şerban N. et al. Microstructural observations of fracture surfaces for a 6063-t1 ECAP processed aluminum alloy // Sci. Bull. – 2010. – Series B. – Vol. 72, Iss. 3. – P. 163–172.Cojocaru V. D., Răducanu D., Şerban N. et al. Microstructural observations of fracture surfaces for a 6063-t1 ECAP processed aluminum alloy // Sci. Bull. – 2010. – Series B. – Vol. 72, Iss. 3. – P. 163–172.Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.Е., Копылов В.И. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Известия АН СССР. Металлы. – 1981. – № 1. – С. 115–120.Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.Е., Копылов В.И. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Известия АН СССР. Металлы. – 1981. – № 1. – С. 115–120.Borisova M., Yakovleva S., Makharova S. Investigation of steel 09G2S processed by equal channel angular pressing // Adv. Mat. Research. – 2015. – Vol. 1127. – P. 61–65.Borisova M., Yakovleva S., Makharova S. Investigation of steel 09G2S processed by equal channel angular pressing // Adv. Mat. Research. – 2015. – Vol. 1127. – P. 61–65.Захарова Г.Г., Астафурова Е.Г., Найденкин Е.В. и др. Механические свойства и характер разрушения феррито-перлитной стали 10Г2ФТ, подвергнутой равноканальному угловому прессованию и высокотемпературным отжигам // Материаловедение. – 2010. –Захарова Г.Г., Астафурова Е.Г., Найденкин Е.В. и др. Механические свойства и характер разрушения феррито-перлитной стали 10Г2ФТ, подвергнутой равноканальному угловому прессованию и высокотемпературным отжигам // Материаловедение. – 2010. –№ 11. – С. 57–64.№ 11. – С. 57–64.Клевцов Г.В., Валиев Р.З., Клевцова Н.А. Прочность и механизмы ударного разрушения наноструктурированных материалов // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 11. – С. 345–350.Клевцов Г.В., Валиев Р.З., Клевцова Н.А. Прочность и механизмы ударного разрушения наноструктурированных материалов // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 11. – С. 345–350.Greger M., Vodarek V., Dobrzanski L.A. et al. The structure of austeniyic steel AISI 316 after ECAP and low-cycle fatigue // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2008. – Vol. 28, Iss. 2. – P. 151–158.Greger M., Vodarek V., Dobrzanski L.A. et al. The structure of austeniyic steel AISI 316 after ECAP and low-cycle fatigue // Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2008. – Vol. 28, Iss. 2. – P. 151–158.Lehrbacher C., Zinner S., Leitner H. Atome probe study of the carbon distribution in a hardened martensitic hot-work tool steel X38CrMoV5-1 // Micron. – 2012. – 43. – P. 818–826.Lehrbacher C., Zinner S., Leitner H. Atome probe study of the carbon distribution in a hardened martensitic hot-work tool steel X38CrMoV5-1 // Micron. – 2012. – 43. – P. 818–826.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.