Закономерности рекристаллизации при отжигах высокоуглеродистых аустенитных сталей с микроструктурой, содержащей деформационные двойники 18-79-00149

Наноструктурирование открыло перспективу создания нового класса высокопрочных конструкционных материалов, а именно дало возможность создавать облегченные конструкции с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Это повлекло за собой поиск новых методов наноструктурирования металлов и сплавов на их основе и установление новых физических свойств в них. Важнейшими фундаментальными задачами в отношении наноструктурированных металлов и сплавов являются исследование механизмов роста зерна в неравновесной высокодефектной структуре при нагреве и поиск структурных состояний, обеспечивающих высокую термическую стабильность таких материалов. Решение вышеупомянутых задач возможно на основе анализа механизмов роста зерна в наноструктурированных объектах с различным типом зернограничного ансамбля при отжигах выше границы их термической стабильности. Дефектные структуры, сформированные при глубокой (интенсивной, мега-, большой) пластической деформации, являются метастабильными и в них могут быть реализованы механизмы роста зерна, отличные от крупнокристаллических аналогов. Особенно это актуально для материалов, в который при интенсивной пластической деформации развиваются механизмы, отличные от наблюдаемых при традиционных способах деформирования (растяжение, сжатие, изгиб) и относительно невысоких степенях пластической деформации. Настоящий проект нацелен на установление основных закономерностей и механизмов роста зерен при высокотемпературных отжигах высокопрочных аустенитных сталей Fe-13Mn-1.3C (мас.%), Fe-13Mn-2.7Al-1.3C, Fe-28Mn-2.7Al-1.3C, в которых методом кручения под давлением сформированы наноструктурные состояния с высокой плотностью границ двойников деформации. Выбор метода деформирования обусловлен тем фактом, что в сталях Fe-13Mn-2.7Al-1.3C и Fe-28Mn-2.7Al-1.3C с высокой энергией дефекта упаковки механическое двойникование реализуется только в условиях больших пластических деформаций. В этих сталях при кручении под высоким давлением удается создать высокую плотность двойниковых границ, как и в стали Fe-13Mn-1.3C с низкой энергией дефекта упаковки, где двойникование реализуется при простых схемах нагружения и малых степенях деформации. Таким образом, выбор материала и метода деформирования определяет новизну предлагаемого подхода - в трех сталях с близким уровнем твердорастворного упрочнения (внедрения), разной стабильностью к фазовым переходам и близкими параметрами микроструктуры (с высокой плотностью двойников деформации) будут исследованы механизмы роста зерна при рекристаллизации и изучено влияние двойниковых границ на эти процессы. В результате выполнения проекта предполагается получить новые данные о механизмах рекристаллизации сталей с гранецентрированной кристаллической решеткой и разной стабильностью аустенита к фазовым превращениям, в которых методами термомеханических обработок может быть создана микроструктура, содержащая высокую плотность деформационных двойников. Ввиду малого количества исследовательских работ по рекристаллизации сталей с высокой плотностью двойников деформации, результаты предлагаемого проекта будут обладать высокой степенью новизны и оригинальностью. Актуальность предлагаемого исследования вызвана необходимостью разработки новых конструкционных материалов с повышенными механическими характеристиками для целей автомобильной, авиа- и космической промышленности, которые при снижении веса конструкций позволят сохранять их прочность.