Влияние лазерной обработки на «горячее» и «холодное» проскальзывание включений и стальной матрицы

Abstract

RU: Цель. Проблема влияния неметаллических включений на пластическое поведение сталей является актуальной Целью работы было изучение влияния лазерного воздействия на процессы «холодного» и «горячего» проскальзывания неметаллических включений и стальной матрицы. Методика. После лазерной обработки разрывные образцы из сталей 08Ю, 08Х28Н10Т, R7, НБ-57 подвергали растяжению на установке ИМАШ-5С при температурах 25…1200 °С со скоростью деформации V1 800, V2 1680 и V3 2000 мм/мин. Применяли методы исследования – оптическая микроскопия, высокотемпературная металлография. Результаты. Установлено, что лазерное воздействие оказывает сдерживающее влияние на «горячее» проскальзывание вдоль межфазных границ включение-матрица при высокотемпературной деформации. Показано, что лазерное воздействие тормозит «холодное» проскальзывание неметаллических включений в стальной матрице при низкотемпературной деформации. Показано, что влияние лазерной обработки на пластическое поведение межфазных границ включение-матрица связано с упрочнением этих границ. Установлено, что эффект лазерного упрочнения границ включение-матрица выражен максимально в интервале энергий лазерного луча 18…25 Дж. Научная новизна. Установлены особенности влияния лазерной обработки на различные виды проскальзывания, связанного с неметаллическими включениями, а именно – на «горячее» проскальзывание вдоль межфазных границ включение-матрица при высокотемпературной деформации и «холодное» проскальзывание неметаллических включений в стальной матрице при низкотемпературной деформации. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит разработать методы и режимы лазерной обработки, позволяющие влиять на характер пластического поведения межфазных границ включение-матрица, а также сталей при пластической деформации.

UK: Мета. Проблема впливу неметалевих включень на пластичну поведінку сталей є актуальною. Метою роботи було вивчення впливу лазерної дії на процеси «холодного» та «гарячого» проковзування неметалевих включень і сталевої матриці. Методика. Після лазерної обробки зразки для розтягування із сталей 08Ю, 08Х28Н10Т, R7, НБ-57 піддавали розтягненню на установці ІМАШ-5С при температурах 25…1200 °С з швидкістю деформації V1 800, V2 1680 и V3 2000 мм/хв. Застосовували методи дослідження - оптична мікроскопія,високотемпературна металографія. Результати. Встановлено. Що лазерна дія чинить стримуючий вплив на «гаряче» просковзування уздовж міжфазних границь включення-матриця при високотемпературній деформації. Показано, що лазерна дія гальмує «холодне» просковзування неметалевих включень в сталевій матриці при низькотемпературній деформації. Показано, що вплив лазерної обробки на пластичну поведінку міжфазних границь включення-матриця пов'язаний з зміцненням цих границь. Встановлено, що ефект лазерного зміцнення границь включення-матриця виражений максимально в інтервалі енергій лазерного проміня 18…25 Дж. Наукова новизна. Встановлено особливості впливу лазерної обробки на різні види просковзування, пов]язаного з неметалевими включеннями, а саме – на «гаряче» просковзування уздовж міжфазних границь включення-матриця при високотемпературній деформації і «холодне» просковзування неметалевих включень в сталевій матриці при низькотемпературній деформації. Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволить розробити методи і режими лазерної обробки, що дозволяють впливати на характер пластичної поведінки міжфазних границь включення-матриця, а також сталей при пластичній деформації.

EN: Purpose. The problem of influence of non-metallic inclusions on the plastic behavior of steels is actual problem. The goal of work was investigation of influence of laser action on the processes of “cold” and “hot” slipping of non-metallic inclusions and steel matrix. Methods. After laser treatment tensile specimens of steels 08U, 08H18N10T, R7, NB-57 were tested on the installation IMASH-5S under temperatures 25…1200 °С with deformation speed V1 800, V2 1680 and V3 2000 mm/min. We used research methods - optical microscopy, high-temperature metallography. Results. It was found that laser action has a deterrent effect on the “hot” slipping along interphase boundaries inclusion-matrix under high-temperature deformation. It was shown that laser action brakes the “cold” slipping of non-metallic inclusions in steel matrix under low-temperature deformation. It was shown that the influence of laser treatment on the plastic behavior of interphase boundaries inclusion-matrix connects with strengthening of these boundaries. It was found that effect of laser strengthening of inclusion-matrix boundaries is maximum in the interval of laser beam energies 18…25 J. Scientific novelty. The peculiarities of the influence of laser treatment on the different types of slipping connecting with non-metallic inclusions, namely “hot” slipping along interphase boundaries inclusion-matrix under high-temperature deformation and “cold” slipping of non-metallic inclusions in steel matrix under low-temperature deformation was founded. Practical significance. Using the results obtained enable to develop methods and regimes of laser treatment allowing to influence on the character of plastic behavior of interphase boundaries inclusion-matrix and also of steels under plastic deformation.