Study of the structure of fine steel wire by electron microscopy

Abstract

Аннотация Актуальность: в статье рассмотрена актуальная научно-технологическая задача по особенностям образования структуры поверхностных слоев тонкой холоднодеформированной проволоки вследствие изменения характера деформации при изменении ее диаметра при помощи электронно-микроскопического исследования (ЭМИ). Цель. Проведение исследования особенностей формирования микроструктуры в поверхностных слоях катанки диаметром 5,5 мм, проволоки диаметром 4,2-0,933 мм и установление закономерностей этого формирования. Определение возможности управления процессом структурообразования по сечению проволоки для обеспечения наилучшего комплекса механических и потребительских свойств. Методы исследования: в качестве материала исследования применяли катанку диаметром 5,5 мм; проволоку диаметром 4,2 мм и тонкую латунированную проволоку диаметрами 1,75; 1,73; 1,574; 1,325; 1,113; 0,933 мм из стали марки 70 промышленного производства. Исследование проводилось с применением японских просвечивающего, растрового электронных микроскопов (ПЭМ и РЭМ) и микротвердомера. Результаты исследования: в результате выявлены приповерхностные локальные участки с наличием вероятно турбулентного характера образования структуры, связанной с наличием в этой зоне сдвиговых напряжений, формирующих наряду с основными сдвиговыми деформациями дополнительную ротационную моду деформации. Ориентировочно установлена глубина залегания от поверхности и протяженность по радиусу таких аномальных участков. Показано, что с увеличением степени холодной деформации возрастает степень как общего упрочнения металла, так и поверхностных участков. Это подтверждается динамикой изменения микротвердости в зависимости от степени деформации при волочении. Так, при малых степенях деформации распределение микротвердости по радиальному направлению от поверхности имеет нестабильный характер, с повышением степени деформации наблюдается отчетливый градиент поведения микротвердости с максимальным ее значением на поверхности в участках аномальной структуры, так как при волочении тонкой проволоки скорость деформации на поверхности выше, чем в объеме металла. С повышением степени деформации возрастает и интенсивность (скорость) роста твердости. Исследована динамика изменения дислокационной структуры металла при деформационном воздействии. Выявлены особенности формирования строения перлитных колоний высокоуглеродистой стали. Полученные знания можно использовать при определении предельной деформируемости катанки и проволоки при волочении с установлением комплекса структурных и качественных параметров тонкой проволоки. Ключевые слова: холодная деформация, проволока тонких диаметров, сдвиговая деформация, поверхностные турбулизированные участки, прочностные свойства, микротвердость, дислокационная структура, РЭМ, ПЭМ. Введение  При производстве тонкой проволоки значительно возрастает доля влияния поверхностных явлений в очаге деформации. При этом наблюдается увеличение прочности такой проволоки. Это явление можно пояснить также различием   Электронно-микроскопические исследования выполнен...