Оптимизация химического состава и параметров термомеханической обработки трип сталей на основе новых методов рентгеновской тензометрии, текстурного и фазового анализов. Этап 3

Исследовали формирования структуры, фазового состава, текстуры, остаточных напряжений и прочностных характеристик в том числе при усталостном нагружении. с сталях системы Fe-Mn с 1,6-17,7%Mn. Рассчитаны деформации решетки при превращении ОЦК-α-фазы в ГПУ-ε-фазу в соответствии ориентационные соотношения Бюргерса, что позволило выявить различие в механизме фазовых превращений в сталях с 15,9 и с 17,7 Mn. На первых стадиях холодной прокатки стали с 15,9 Mn происходит интенсивный распад ε-фазы с образованием α'-фазы, а после обжатий 40% изменения текстуры α' и ε фаз свидетельствует, что при этом происходит обратное α'→ε превращение, поскольку формируется компонент текстуры ε-фазы (110)[100], который соответствует одно вариантному α'→ε превращению. При холодной прокатке стали с 17,7 Mn происходит только ε→α' превращение и отсутствует обратное α→ε-превращения. Эта разница в механизме превращения приводит к различному напряженнму состоянию сталей, когда в стали с 15,9 Mn наряду с ε→α'-превращением, дающим увеличение объема и, соответственно, сжимающие напряжения реализуется также α'→ε превращение, которое сопровождается уменьшением объема и растягивающими напряжениями, что объясняет низкий уровень остаточных напряжений в этой стали, которые варьируются от –100 до +100 МПа. В стали с 17,7 Mn реализуется только ε→α'-превращение, которое сопровождается увеличением объема, и поэтому в этой стали напряжения после всех обжатий – сжимающие и их величина варьируется от 200 до 400 МПа по модулю. По результатам усталостных испытаний стали с 15,9 Mn установлено, что в области напряжений, соответствующих деформации ∆ε = 0,6% и ∆ε = 0,5% усталостная долговечность существенно увеличивается с повышением обжатия при холодной прокатке, при этом в процессе усталостного нагружения высокомарганцевых сталей происходит распад α'- и ε-фаз с образованием аустенита.