ти, после эксплуатационного наклепа стали ПЗ (в отличие от ее упрочнения взрывом) можно достаточно определенно предсказать локальную твердость по количеству полос скольжения и общему искажению структуры в данном месте. Это указывает на существенные отличия в деформационной микроструктуре после этих видов наклепа. Природа механизмов, ответственных за наблюдаемые механические эффекты упрочнения взрывом, до сих пор не вполне ясна, хотя следует ожидать, что существенный вклад в прирост твердости вносят более тонкие физические механизмы. Так, в некоторых работах отмечается, что причиной упрочнения марганцевых сталей являются фазовые переходы у - а и у-4е-)а [519], увеличение плотности дислокаций и микроискажений решетки, разориентировка и дробление блоков, изменение объемной концентрации дефектов упаковки [517—519) и т.д. В работах [518, 5191 указывается на превалирующую роль в увеличении твердости обработанной взрывом стали Гадфилда не специфической микроструктуры (имеются в виду полосы скольжения и двойникования), а плотности дислокаций. Среди факторов, определяющих высокую восприимчивость к упрочнению взрывом марганцевой аустенитной стали, отличающейся низкой энергией дефектов упаковки [28], уменьшающих подвижность дислокаций, называют специфический характер взаимодействия атомов Fe и Mn, а также дислокаций и комплексов Мп, С в твердом растворе аустенита [462]. Кроме того, большинство экспериментальных наблюдений относится к изучению изменений свойств поверхностных слоев упрочненной взрывом стали Гадфилда. Явление затухания УВ обусловило исследование закономерностей изменения остаточных свойств стали ПЗ, в частности твердости и морфологии тонкой структуры по толщине металла, и на этой основе оценить вклад различных механизмов в эффект ее упрочнения взрывом при различных давлениях УВ вследствие ее затухания. Объектом исследований служили темплеты марганцевой стали размером 100 x 50 x40 мм, наплавленной в процессе ремонтных работ [514]. Химический состав и механические свойства наплавленного металла указаны в табл. 5.26. Оптические металлографические исследования не позволили выявить корреляции между твердостью и деформационной картиной в металле, поскольку последнюю удавалось наблюдать дишь при увеличениях, больших чем ув. 500 на глубине до 3.5 мм (см. рис. 5.182, б). Малоэффективной в этом случае оказалась и электронная микроскопия угольных реплик. В связи с этим для идентификации картины деформаций использованы электронно-микроскопические исследования тонких фолы в электронном микроскопе JAM-120 при ускоряющем напряжении 120 кВ. Заготовкой для фолы служили пластинки толщиной 0,4 мм, вырезанные электроискровым способом из слоев металла, находившихся на различных удалениях от обработанной взрывом поверхности. Утонение фольг осуществляли химической, а затем электролитической полировкой (раствор хромового ангидрида в уксусной кислоте). Для марганцевого аустенита, имеющего в исходном состоянии явно выраженное дендритное строение (3.4 слоя, каждый из которых имеет
Карта
|
|