Внутренние напряжения после отжига и последующего растяжения холодно-тянутых образцов

Для того, чтобы уяснить роль микроструктуры и текстуры в наблюдаемом поведении межфазных напряжений и повышении пластичности, был поставлен следующий эксперимент. Образцы перлита, деформированного волочением до е = 2, отжигали при 400 °C. Ранее было показано [161], что отжиг при этих условиях не приводит к рекристаллизации ферритной составляющей и огрублению цементита. Тем самым, сохраняется ламелярная структура перлита и ее ориентированность вдоль оси деформации. Рентгеновский анализ подтвердил, что текстура холодно-тянутого материала также сохраняется. В то же время, отжига длительностью 4 часа оказалось достаточным для снятия остаточных напряжений, созданные волочением. Отожженные образцы затем растягивали, и на образцах с разными степенями деформации растяжением были определены внутренние напряжения, подобно тому, как это было сделано в работе Бсласселя [212]. Однако в отличии от [212], где изучали практически бестекстурный материал, в нашем эксперименте параметры ламелярной микроструктуры и текстура соответствовали перлиту после деформации г = 2. Максимальная изученная деформация составила 5.6%, т.к. при дальнейшем деформировании образец терял механическую устойчивость.

Примеры кривых вша — sin~|/ для е =1.8 и 5.6% приведены на рис. 5.20. Амплитуды осцилляции кривых одинаковы, что свидетельствует о примерно равном уровне мезонапряжений при этих двух деформациях. Оказалось, что, действительно, мезонапряжения выходят на уровень, близкий к достигнутому в процессе волочения, уже при деформации меньше 1% (табл. 5.4). Это неудивительно, если иметь в виду, что указанные наиряжения обеспечивают взаимную подстройку по-разному ориентированных кристаллитов. Как было отмечено в главе 1, при деформации около 1% в зернах поликристалла начинает устанавливаться множественное скольжение, обеспечивающее непрерывность материала.

Рис. 5.20. Экспериментальные (символы) и теоретические (линии) зависимости еыа — sin²y при ф=0 для отражений от плоскостей (211), полученные после отжига и последующего растяжения до е = 1.8% (ромбы, пунктирная линия) и е = 5.6% (треугольники, сплошная линия).

Изменение среднего наклона кривых, показанных на рис. 5.20, говорит об увеличении сжимающих межфазных напряжений с ростом деформации. Действительно, как видно из габл. 5.4 и рис. 5.21, где представлены результаты анализа экспериментальных кривых, величина ст_рь увеличивается от нуля до уровня около 500 МПа при 5.6%. Здесь же приведены данные, полученные Беласселем и др. [212] для тонкопластинчатого перлита со средним межламелярным расстоянием 90 нм, близким к расстоянию около 80 нм, наблюдаемому в нашем случае при е = 2 (см. раздел 4.6).

Сравнение представленных на рис. 5.21 результатов позволяет заключить, что после отжига восстанавливается характерная зависимость межфазных напряжений от деформации при растяжении, аналогичная наблюдавшейся в исходном, лишенном текстуры, перлите. Уровень сжимающих напряжений в феррите оказался несколько выше, чем в [212], что можно объяснить меньшим межламелярным расстоянием. Однако перлит, изученный в работе [212], не имел ни кристаллографической, ни металлографической текстуры. Следовательно, наличие текстуры не является препятствием для возникновения высокого уровня межфазных напряжений, свойственного перлиту. Отсюда, в свою очередь, следует, что развитие текстуры в процессе волочения само по себе не является причиной радикального уменьшения межфазных напряжений.

Таблица 5.4.

Рис. 5.21. Межфазное напряжения ст_рь как функция степени деформации растяжения после отжига образцов холодно-тянутой проволоки. На графике приведены также данные, полученные в работе [20].