Details

Annotation

Методами современного физического материаловедения исследована эволюция структурно-фазовых состояний и дислокационной субструктуры рельсовой стали при деформации одноосным сжатием до степени 50%. Выявлена фрагментация перлитных зерен, возрастающая с ростом степени деформации, и пластин цементита, размер фрагментов которого 15-20 нм слабо зависит от степени деформации. Проанализировано изменение скалярной и избыточной плотности дислокаций с увеличением степени деформации. Выявлены и классифицированы источники внутренних полей напряжений. Полученные данные легли в основу количественного анализа механизмов упрочнения рельсовой стали при степенях деформации сжатием 15, 30, 50 %. Оценены вклады в упрочнение, обусловленные трением решётки матрицы, дислокационной субструктурой, присутствием карбидных частиц, внутренними полями напряжений, твердорастворным упрочнением, перлитной составляющей структуры стали. Показано, что основными механизмами упрочнения металла при степени деформации 50 % являются упрочнение некогерентными частицами и упругими внутренними полями напряжений. Используя принцип аддитивности, предполагающий независимое действие каждого из механизмов упрочнения, выполнена оценка зависимости общего предела текучести рельсовой стали от степени деформации при сжатии.

Methods of modern physical materials science have been used to study the evolution of structural-phase states and dislocation substructure of rail steel under uniaxial compression deformation up to the degree of 50 %. Fragmentation of pearlite grains, which increases with increasing degree of deformation, and cementite plates, the size of fragments of which is 15-20 nm, weakly depends on the degree of deformation, was revealed. The change in the scalar and excess dislocation density with increasing degree of deformation is analyzed. Sources of internal stress elds are identi ed and classi ed. The data obtained formed the basis for a quantitative analysis of the mechanisms of hardening of rail steel at degrees of compression deformation of 15, 30, 50 %. The contributions to hardening caused by the friction of the matrix lattice, dislocation substructure, fragment boundaries, the presence of carbide particles, internal stress elds, solid-solution strengthening, and the pearlite component of the steel structure are estimated. It is shown that the main mechanism of metal hardening at a degree of deformation of 50 % is hardening by incoherent particles and elastic internal stress elds. Using the additivity principle, which assumes the independent action of each of the hardening mechanisms, an assessment was made of the dependence of the total yield strength of rail steel on the degree of compressive deformation.

Usage statistics

stat Access count: 14
Last 30 days: 1
Detailed usage statistics