деформации имеют
ферритно-перлитную структуру равноосных зерен. В процессе холодной
прокатки ферритные и перлитные зерна изменяют свою форму, вытягиваясь
в направлении деформации {ряс 4.21, а). Упрочнение стали
развивается в результате увеличения плотности дислокаций, формирования
ячеистой субструктуры в фер-ритной составляющей структуры, образования
субструктуры в перлите. Особенности субструктурного упрочнения
перлита рассмотрены ниже при описании эвтектоидной стали.
Пластическая деформация стали с
ферритно-перлитной структурой начинается с появления полос скольжения, а
при отрицательных температурах — и двойников в избыточном феррите, причем
в начале деформации перлитные зерна ведут себя в основном как «жесткие»
включения и выполняют роль препятствий на пути движения дислокаций и
двойников. Полосы скольжения могут заканчиваться у перлитных зерен
или огибать их. В избыточном феррите полосы скольжения и двойники
взаимодействуют друг с другом, с границами ферритных зерен и
границами феррита с перлитом. Возникающие при этом напряжения вызывают
деформацию в феррите перлита и деформацию
или срез цементитных пластин в зависимости от их
ориентировки.
В процессе развития деформации
до 25 % плотность дислокаций возрастает и в избыточном, и в перлитном
феррите, что приводит к формированию ячеистой структуры. В связи с тем,
что объем пластин феррита перлита меньше по сравнению с объемом зерен
избыточного феррита, размеры ячеек в феррите перлита будут соответственно
меньше. Степень упрочнения избыточного феррита и перлита при степенях
деформации менее 25 % примерно одинакова. Увеличение степени деформации
способствует более интенсивному упрочнению перлита. Предел текучести
доэвтектоидной стали зависит от свойств ферритной и перлитной составляющих
структуры:
(4.10)где /ф — объемная доля феррита в
структуре; оф
и оп — соответственно предел текучести феррита и перлита.
Холодной деформации подвергаются
доэвтектоидные легированные и углеродистые стали марок 65, 70, 75,
85, 55ГС, 60Г, 65Г, предназначенные для изготовления деталей высокой
прочности и упругости ■(пружин, рессор, лопаток вентиляторов, тормозных
дисков и т. д.), а также автоматные стали марок А12, А20,
АЗО.
Эвтектоидная сталь до деформации
имеет структуру равноосных зерен пластинчатого перлита. В механизмах
упрочнения феррита и перлита есть много общего, однако присутствие частиц
цементита вносит существенные отличия в рассматриваемые явление. Перлитные
колонии в поликристаллической стали распределены хаотически. В процессе
прокатки они ориентируются преимущественно вдоль направления
деформации. Такая ориентация усиливается с увеличением ■степени деформации
стали. В ферритных участках, как и в структурно свободном феррите,
дислокации генерируются и движутся, возникают дислокационные скопления.
При деформации перлита наблюдаются
