CC BY
90
Оригинальная статья / Original article УДК 620.172.242
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1007-1018
Оценка анизотропии механических свойств листового проката из углеродистой стали
© Т.В. Осипок, С.А. Зайдес
Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия
Резюме: Цель - экспериментально установить влияние неоднородности материала на характеристики прочности (ств, а02) и пластичности (5) на примере листового стального проката. Проведено испытание на одноосное растяжение плоских образцов горячекатаного листа из сплава Ст3, вырезанных в трех направлениях относительно прокатки: вдоль, поперек и под углом 450. Установлена неоднородность структуры путем изучения поверхности изломов разрушенных образцов после испытания на растяжение, а также сделано металлографическое исследование и микромеханическое испытание (измерение микротвердости) сечений, параллельных поверхности изломов. В результате проведенного испытания на одноосное растяжение плоских образцов получены значения характеристик прочности (ав, а02) и пластичности (5). Анализ фрактограмм, микроструктуры и значений микротвердости материала позволил выявить структурную неоднородность, обусловленную наличием волокнистости и полосчатой феррито-перлитной структуры, ориентированной вдоль направления деформации, причиной образования которой явилось наличие ориентированных неметаллических включений - вытянутых пластичных сульфидов. В ходе работы установлено: исследуемый материал обладает анизотропией механических свойств и неоднородностью структуры. Значения предела прочности (ав) и предела текучести (а02) уменьшаются от продольного направления к поперечному (относительно направления прокатки) и наоборот (от поперечного к продольному), вероятно, по причине: в первом случае - влияния неметаллических включений (пластичных сульфидов) и как следствие полосчатой феррито-перлитной структуры; во втором - влияния направления волокна. Значения относительного удлинения (5) уменьшаются от продольного направления к направлению под углом 450 и затем увеличиваются к поперечному направлению в результате различного упрочнения материала в процессе пластической деформации, о чем свидетельствуют полученные значения микротвердости исследованных сечений и значения максимально приложенных нагрузок в ходе испытания на растяжение; полученные значения являются результатом, очевидно, влияния ориентации волокна относительно действующих максимальных растягивающих напряжений.
Ключевые слова: анизотропия, механические свойства, фрактограмма, микроструктура, неметаллические включения, структурная неоднородность
Информация о статье: поступила в редакцию 12 июля 2020 г.; поступила после рецензирования и доработки 09 сентября 2020 г.; принята к публикации 30 октября 2020 г.
Для цитирования: Осипок Т.В., Зайдес С.А. Оценка анизотропии механических свойств листового проката из углеродистой стали. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 5. С. 1007-1018. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1007-1018
Evaluation of anisotropy of mechanical properties of carbon steel flat products
Tatiana V. Osipok, Semen A. Zaides
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia
Abstract: The purpose of the article is to establish experimentally the effect of material inhomogeneity on the characteristics of strength (ав, а02) and plasticity (6) on example of a rolled steel sheet. Uniaxial tensile testing was carried out on flat samples of hot-rolled sheet made of St3 alloy cut in three directions relative to rolling: along, across and at the angle of 450. The heterogeneity of structure was established by studying the fracture surface of the destroyed samples after tensile testing. A metallographic research and micromechanical testing (measurement of microhardness) of sections parallel to the fracture surface were carried out as well. The uniaxial tensile testing of flat samples resulted in obtaining the values of the characteristics of strength (ав, а02) and plasticity (6). The analysis of fracture patterns, microstructure and microhardness values of the material allowed to reveal the structural heterogeneity caused by the presence of fibrous-
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
ness and a banded ferrite-pearlite structure oriented along the deformation direction. The formation reason of the latter was the presence of oriented non-metallic inclusions - elongated plastic sulfides. The study determined that the material under investigation features the anisotropy of mechanical properties and structural heterogeneity. The values of the ultimate strength (aB) and yield strength (a02) decrease from the longitudinal direction to the transverse direction (relative to the rolling direction) and vice versa (from the transverse to longitudinal direction) in the first case probably due to the influence of non-metallic inclusions (plastic sulfides) and, as a result, the banded ferrite-pearlite structure; in the second case due to the influence of fiber direction. The values of the relative elongation (<5) decrease from the longitudinal direction to the direction at an angle of 450 and then increase to the transverse direction as a result of different hardening of the material during plastic deformation. This is proved by the obtained microhardness values of the investigated sections and the values of the maximum applied loads during the tensile test. The obtained values are obviously the result of the influence of fiber orientation relative to the existing maximum tensile stresses.
Keywords: anisotropy, mechanical properties, fracture pattern, microstructure, non-metallic inclusions, structural inho-mogeneity
Information about the article: Received July 12, 2020; revised September 09, 2020; accepted for publication on October 30, 2020.
For citation: Osipok TV, Zaides SA. Evaluation of anisotropy of mechanical properties of carbon steel flat products. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(5): 1007—1018. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1007-1018
ВВЕДЕНИЕ
Различие механических свойств металла в зависимости от направления нагружения носит название «анизотропия» (от др.-греч. ánisos - неравный и tróроs - направление), что является характерной особенностью свойств любого кристалла. Реальный металл состоит из множества произвольно ориентированных кристаллов примерно одинакового количества в любом направлении [1, 2]. В результате свойства металла обычно одинаковы во всех направлениях, при этом свойства каждого зерна (кристаллита) зависят от направления, сохраняющегося до тех пор, пока зерна не получают определенной ориентировки - текстуры, это явление носит название «квазиизотропия» (от лат. quasi -как бы, наподобие; др.-греч. isos и др.-греч. tropos - направление) [3, 4].
Исследование анизотропии механических свойств изделий из различных металлических сплавов послужило написанию большого количества работ, оценка анизотропии которых выполнялась по результатам испытаний на одноосное растяжение продольных и поперечных образцов, вырезанных из массивных изделий, а также образцов, вырезанных не менее чем в трех направлениях из листового материала, причем полученные результаты работ разнятся при сравнительном анализе. В табл. 1 приведены данные работ [5-7] по анизотропии ств, оъ,2 и 6 прессо-
ванного и катаных изделий, вычисленный коэффициент анизотропии прочностных и пластических свойств которых показывает, что результаты работ различны.
Материал исследуемых изделий, выбранных для сравнительного анализа работ [5-7], является представителем разного порядка расположения атомов в кристаллической решетке: ЭАС - объемно-центрированной; Л63 - кубической гранецентрированной; МА19 - гексагональной. Известно, что анизотропия кристаллов определяется характером расположения атомов в кристаллической решетке, вследствие чего проявляется больше с уменьшением степени симметрии кристаллической решетки, таким образом, у сплавов с гексагональной решеткой анизотропия выражена сильнее, чем у сплавов с объемно-центрированной (ОЦК) и гранецентрированной (ГЦК) кубическими решетками, следовательно, анизотропия определяется в первую очередь маркой материала.
При прокатке, одном из распространенных способов обработки металлов давлением, с увеличением степени деформации сфероидальные до деформации зерна вытягиваются в направлении деформации, появляется волокнистая макроструктура металла и его свойства становятся анизотропными [8-10]. Анизотропию холоднодеформируе-мых и горячедеформируемых изделий рассматривают раздельно, так как у холодноде-
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
Таблица 1. Анизотропия механических свойств полуфабрикатов из стального, латунного и магниевого сплавов Table 1. Anisotropy of mechanical properties of semi-finished products made of steel, brass and magnesium alloys
№ п/п Марка исследуемого материала Угол вырезки образца, ° Результаты испытаний на одноосное растяжение
Ств, МПа 0*0,2, МПа 5, %
1 ЭАС (электротехническая анизотропная сталь, сплав Ре-3%Б1), листы в холоднокатаном состоянии 0 996 - -
45 1006
90 1047
(4,9 %)*
2 Латунь Л63, листы 0 328,7 122,8 31,2
45 289,2 120,7 63,4
90 263,7 122,0 32,2
(19,8%)* (1,7%)* (50,8%)*
3 МА19, прессованные полосы 0 297 244 13,2
90 250 164 11,1
(15,8%)* (32,8%)* (15,9%)*
*(с(6)мах-с(6)т|п)/с(6)мах)'100% - коэффициент анизотропии прочностных (пластических) свойств относительно максимальных и минимальных значений, %.
формируемых изделий, не подвергающихся рекристаллизационной термической обработке, значения механических свойств продольных и поперечных образцов обычно заметно различаются, в то время как у горяче-деформированных материалов этой разницы может и не быть. У ряда сталей после холодной прокатки значения предела прочности в поперечном направлении выше, чем в продольном, наблюдается и «обратная» анизотропия, аналогичные результаты получены в работе [5].
Основными причинами анизотропии стальных изделий являются кристаллографическая и механическая текстура, волокнистость, полосчатость и наличие включений. Неметаллические включения, оксиды и сульфиды в процессе деформации располагаются в виде разорванных строчек (оксиды) или в виде продолговатых линз (сульфиды), ориентированных вдоль направления прокатки. Эти включения служат центрами кристаллизации феррита, в результате образуется полосчатая феррито-перлитная структура [11, 12]. Таким образом, ценные заключения об анизотропии механических свойств могут дать фрактографические и металлографические исследования [13].
В Иркутском национальном исследовательском техническом университете ведутся работы по созданию отделочно-упрочняющих процессов поверхностного пластического деформирования на основе новых кинемати-
ческих схем рабочего инструмента [14]. Одним из отличий упрочняющих процессов обработки является пластический след от рабочего инструмента. Он может быть продольным, т.е. совпадать с направлением осевой линии цилиндрической детали [15], может быть поперечным (перпендикулярно осевой линии) [16] или располагаться под некоторым углом к осевой линии [17].
Пластический след от рабочего инструмента показывает направление, по которому формируются механические свойства материала. Таким образом, направление упрочняющей обработки будет влиять на характеристики пластичности и прочности поверхностного слоя. Чтобы подтвердить это экспериментально, нужно определить неоднородность механических свойств исходного материала, которая будет оказывать влияние (или не будет) на свойства упрочненных деталей.
Цель данной работы - установить влияние неоднородности материала на характеристики прочности (сгв, с02) и пластичности (6) листового стального проката.
Для достижения поставленной цели необходимо: испытать материал на одноосное растяжение в разных направлениях относительно направления прокатки и провести анализ полученных результатов. После испытания на растяжение: провести анализ фрактограмм, а также анализ микроструктуры и значений микротвердости сечений, параллельных поверхности изломов.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве материала для исследования выбран прокат листовой горячекатаный из стали сплава Ст3 ГОСТ 16523-971 толщиной 3,0 мм. Изготовлены плоские образцы, направление продольной оси которых ориентированно под углом 00, 450 и 900 относительно направления прокатки. Вырезка заготовок для образцов проведена на установке гидроабразивной резки модели WJ2010-17 с последующим изготовлением на консольно-фрезерном горизонтальном станке 6Р81Г, заусенцы на гранях плоских образцов удалены механическим способом. Размеры, схематическое изображение вырезки образцов и маркировки представлены на рис. 1.
Механические свойства стали определены при растяжении на испытательной машине LFM-100 в соответствии с ГОСТ 1497842. Испытательная машина автоматически вычерчивает диаграмму растяжения, показывающую функциональную зависимость между напряжением и деформацией при статическом растяжении образца до его разрыва.
Фрактографический анализ изломов трех образцов (1в, 4д, 7п) после испытания на растяжение проводили с использованием стереомикроскопа Stemi 2000С по РД 50-67288 и литературным источникам [18, 19]. Фотографирование выполнено с помощью программы Nexsys Image Expert.
Приготовление микрошлифов для металлографических исследований выполняли по известным методикам [20] на шлифовально-полировальном станке модели TwinPrep 5. Металлографическое исследование осуществляли на инвертированном микроскопе Axio Vert.A1. В качестве химического реактива использовали 4%-й спиртовый раствор азотной кислоты. Фотографирование выпол-
нено с помощью программы Thixomet PRO.
С целью снятия химического травления замеры микротвердости выполняли на переполированных образцах после металлографического исследования на микротвердомере ПМТ-3М по ГОСТ 9450-763.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Для оценки анизотропии механических свойств материала проведены испытания на растяжение образцов, вырезанных и промаркированных в соответствии с рис. 1. Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Для наглядного изображения по данным таблицы построена диаграмма зависимости механических свойств от ориентировки образцов относительно прокатки. Диаграмма представлена на рис. 2.
Анализ данных табл. 2 и рис. 2 показывает, что механические свойства стали при испытаниях вдоль, поперек и под углом 450, относительно направления прокатки, различаются. В продольном направлении прочность стали выше, чем в поперечном и диагональном направлениях. Временное сопротивление увеличивается монотонно от поперечного направления прокатки к продольному, предел текучести же наоборот увеличивается от продольного к поперечному. Незначительная анизотропия предела прочности и предела текучести, очевидно, обусловлена способом деформации проката, так как в процессе горячей деформации наряду с упрочнением происходит процесс разупрочнения металла путем возврата, полигониза-ции и рекристаллизации. Наименьшая величина относительного удлинения наблюдается в диагональном направлении относительно направления прокатки.
1ГОСТ 16523-97. Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения. Технические условия. Введ. Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации 23.04.1997. М.: Стандартинформ, 2009.
2ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. Введ. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам № 2515 от 16.07.84. М.: Стандартинформ, 2008.
3ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. Введ. постановлением Государственного комитета СССР по стандартам № 68 от 09.01.76. М.: Изд-во стандартов, 1993.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
а0 = 3 мм, b0 = 20 мм, h = 80 мм, l = 100 мм, L = 250 мм, B = 30 мм
b
Рис. 1. Размеры образца (а) и схема разметки и вырезки образцов с маркировкой (b) Fig. 1. Sample size (а) and scheme of marking and cutting of marked samples (b)
а
На этапе анализа фрактограмм, представленных на рис. 3 (обозначения деталей на данном рисунке соответствует их обозначениям на рис. 1), можно однозначно утверждать, что исследуемый материал обладает неоднородностью структуры, так как поверхность излома поперечного образца характеризуется наличием слоистости. Слои распо-
лагаются в виде параллельно ориентированных волокон различной длины, заканчивающихся поперечными уступами. Разрушение всех трех образцов произошло с образованием шейки по смешанному типу (макроотрыв и макросрез) в двух плоскостях. Разрушение продольного и диагонального образцов произошло, очевидно, в большей степе-
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
ни от касательных напряжений: поверхность разрушения продольного образца состоит из блестящих плоских участков и представляет собой в большей степени кристаллический излом (касательные напряжения действуют под углом 450 к направлению волокон); по-
верхность разрушения диагонального образца характеризуется более рельефной поверхностью разрушения с наличием вытянутых волокон и кристаллической составляющей (часть касательных напряжений совпадает с направлением волокон).
Таблица 2. Результаты испытания образцов на растяжение Table 2. Results of tensile tests
Сплав № образца Угол вырезки образца, 0 сто,2, МПа ?в, МПа P maxj H 5, %
1в 0 345,2 490,3 28767,4 26,9
2в 0 332,4 483,5 28463,9 28,7
3в 0 332,4 485,4 28502,6 29,0
Среднее 0 336,7 486,4 28578,0 28,2
4д 45 344,2 487,4 29177,6 25,0
Ст3 5д 45 332,4 481,5 28684,4 25,5
6д 45 336,4 480,5 28319,9 22,5
Среднее 45 337,7 483,1 28727,3 24,3
7п 90 337,3 479,5 28584,5 28,7
8п 90 345,2 481,5 28628,6 28,7
9п 90 343,2 480,5 28589,0 29,2
Среднее 90 341,9 480,5 28587,7 28,9
Рис. 2. Зависимость относительного удлинения (5), предела текучести (ао,2) и предела прочности
(ое) от ориентировки образцов Fig. 2. Dependence of relative elongation (5), yield point (00,2), and stress limit (ов) on sample orientation
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
c
Рис. 3. Поверхность изломов образцов: а - образец 1в (вдоль направления прокатки); b - образец 4д (под углом 45° к направлению прокатки); c - образец 7п (поперек направления прокатки) Fig. 3. Fracture surface of the samples: а - 1в sample (along the rolling direction); b - 4д sample (at an angle of 450 to the rolling direction); c -7п sample (across the rolling direction)
При исследовании нетравленых микрошлифов в плоскости, параллельной поверхности изломов, у разрушенного образца 7п обнаружены неметаллические включения, ориентированные вдоль направления прокатки - вытянутые пластичные сульфиды (рис. 4 а), которые служат центрами кристаллизации феррита, в результате чего образу-
а b
Рис. 4. Сульфиды (пластичные) х 500х (нетравленый микрошлиф образца 7п) (а); микроструктура, соответствующая плоскости, параллельной поверхности излома 7п (х100х) (b)
Fig. 4. Plastic sulfides х 500х (non-etched microsection of the 7п sample) (а); microstructure corresponding to the plane parallel to the fracture surface 7п (xlOOx) (b)
4ГОСТ 5640-68. Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты. Утв. Постановлением Комитета стандартов мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР № 63 от 31.10.1968. М.: Изд-во стандартов, 1988.
ется полосчатая феррито-перлитная структура, обнаруженная после травления (рис. 4 Ь). Микроструктура характеризуется общей ориентировкой вдоль направления деформации со сплошными и разорванными полосами из равноосных зерен феррита, что соответствует баллу 2Б шкалы 3 ГОСТ 5640-684.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
Для более подробного исследования обнаруженной микроструктуры проведены замеры микротвердости в месте ферритных полос и феррито-перлитной структуры (рис. 5). Для максимального вписывания отпечатков в ферритные полосы, ширина которых составляет до 11,3 мкм, опытным путем подобрана нагрузка Р = 0,098 Н, прикладываемая в течение 15 с.
В соответствии с ГОСТ 9450-763, число микротвердости вычисляют по формуле:
НУ = 1,854-^,
сг
где Р - нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконечнику, H (кгс); б - среднее
арифметическое длин обеих диагоналей
2
квадратного сечения отпечатка, мм .
Результаты вычислений чисел микротвердости указаны в табл. 3.
По данным табл. 3 микротвердость в ме-
сте ферритных полос на 12,5% меньше микротвердости основной структуры.
Также определили числа микротвердости на нетравленых микрошлифах образцов 1в, 4д, 7п при нагрузке Р = 0,490 Н, приложенной в течение 15 с. За величину б принимали длину одной диагонали. Фото полученных отпечатков представлено на рис. 6, результатов вычисления - в табл. 4.
Полученные результаты исследования микротвердости образцов 1в, 4д и 7п неоднородны как по сечению одного образца, так и при сравнительном анализе сечений.
Анализ полученных результатов исследования микротвердости образцов объясняет полученные данные табл. 2 в части значений относительного удлинения, а именно: наименьшая пластичность материала под углом 450 к направлению прокатки обусловлена наибольшим упрочнением в процессе растяжения в данном направлении.
Рис. 5. Фото полученных отпечатков после вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 10 гс Fig. 5. Image of the obtained indents after tetrahedral diamond pyramid impression at the load of 10 gf
Таблица 3. Результаты вычисления чисел микротвердости на образце 7п Table 3. Calculation results of microhardness numbers on the sample 7п
Числа микротвердости, HV
в месте ферритных полос в месте ферритно-перлитной структуры
отпечаток № 1 отпечаток № 2 отпечаток № 3 среднее значение отпечаток № 1 отпечаток № 2 отпечаток № 3 среднее значение
145 153 186 161 196 166 189 184
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
a b c
Рис. 6. Отпечатки на исследуемых образцах: а - образец 1в (вдоль направления прокатки); b - образец 4д (под углом45° к направлению прокатки); c - образец 7п (поперек направления прокатки) Fig. 6. Indents on the test samples: а - sample 1в (along the rolling direction); b - sample 4д (at an angle of 450 to the rolling
direction); c - sample 7п (across the rolling direction)
Таблица 4. Результаты вычисления чисел микротвердости на образцах 1в, 4д, 7п Table 4. Calculation results of microhardness numbers on the samples 1в, 4д, 7п
Числа микротвердости, HV
№ Степень Степень Степень
отпечатка Образец 1в неоднородности Образец 4д неоднородности Образец 7п неоднородности
(1в), % (4д), % (7п), %
1 168 77,1 212 92,6 186 98,9
2 172 78,9 218 95,2 181 96,3
3 192 88,1 218 95,2 188 100
4 218 100 229 100 178 94,7
5 199 91,3 225 98,3 169 89,9
Среднее 190 220 180
Степень неоднородности = (HVn /HVmax) • 100%, где n - номер отпечатка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. В результате испытания на растяжение образцов листового проката из стали марки Ст3 выявлена анизотропия механических свойств. В ходе дополнительно проведенных фрактографического и металлографического анализов, а также микромеханического испытания (измерение микротвердости) разрушенных образцов после одноосного растяжения у материала выявлена неоднородность структуры: волокнистость и наличие неметаллических включений - сульфидов пластичных, являющихся, в свою очередь,
причиной образования полосчатой феррито-перлитной структуры.
2. Предел прочности материала вдоль направления прокатки выше, чем в поперечном направлении и под углом 450 ввиду того, что обнаруженные неметаллические включения (пластичные сульфиды), ориентированные вдоль направления деформации, имеют наименьшее влияние на статическую прочность в данном направлении. Наибольшее значение предела текучести поперек направления прокатки относительно продольного направления и направления под углом 450
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
обусловлено влиянием направления волокна.
3. Пластичность материала поперек прокатки выше, чем в продольном направлении, очевидно, по причине неравномерного упрочнения материала поперек прокатки в процессе пластической деформации при растягивающих нагрузках ввиду выраженной неоднородности структуры, о чем свидетельствуют полученные значения микротвердости в месте ферритных полос и основной структуры материала (в месте полос микротвер-
дость ниже). Наименьшая пластичность материала наблюдается под углом 450 к направлению прокатки, вероятно, по причине значительного упрочнения материала (наивысшая микротвердость образца), обусловленного совпадением направления волокна с максимальными касательными напряжениями в процессе испытания на растяжение, следовательно, в данном случае основное влияние оказывает направление волокна.
Библиографический список
1. Cerda F.C., Goulas C., Sabirov I., Papaefthymiou S., Monsalve A., Petrov R.H. Microstructure, Texture and Mechanical Properties in a Low Carbon Steel after Ultrafast Heating // Materials Science and Engineering: A. 2016. Vol. 672. P. 108-120. https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.06.056
2. Omale J.I., Ohaeri E.G., Tiamiyu A.A., Eskandari М., Mostafijur K.M., Szpunar J.A. Microstructure, Texture Evolution and Mechanical Properties of X70 Pipeline Steel after Different Thermomechanical Treatments // Materials Science and Engineering: A. 2017. Vol. 703. P. 477-485. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.07.086
3. Лобанов М.Л., Русаков Г.М., Пышминцев И.Ю., Данилов С.В., Пастухов В.И., Урцев В.Н. [и др.]. Формирование кристаллографической текстуры в стальных изделиях при сдвиговых фазовых превращениях // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: материалы XXIV Уральской школы металловедов-термистов (Магнитогорск, 19-23 марта 2018 г.). Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2018. С. 16-18.
4. Wang Xiaofeng, Guo Mingxing, Zhang Yan, Xing Hui, Li Yong, Luo Jinru, et al. The Dependence of Microstructure, Texture Evolution and Mechanical Properties of Al-Mg-Si-Cu Alloy Sheet on Final Cold Rolling Deformation. // Journal of Alloys and Compounds. 2016. Vol. 657. P. 906-916. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.10.070
5. Пузанов М.П., Степанов С.И. Исследование анизотропии механических свойств трансформаторной стали в холоднокатаном состоянии // Материалы XVIII Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов-молодых ученых (г. Екатеринбург, 21-23 ноября 2017 г.). Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2017. С. 562-566.
6. Волкова Е.Ф., Мостяев И.В., Акинина М.В. Сравнительный анализ анизотропии механических свойств и микроструктуры деформированных полуфабрикатов из высокопрочных магниевых сплавов c РЗЭ // Труды ВИАМ. 2018. № 5. С. 24-32. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-5-24-33
7. Костиков И.Е., Кузнецов Е.Е., Матченко Н.М. Экспериментальное исследование пластической анизотропии листовых прокатных материалов из алюминиевых
сплавов // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика-математика. 2017. № 2. С. 64-71. https://doi.org/10.18384/2310-7251-2017-2-64-71
8. Liu Hai-Tao, Li Hao-Ze, Li Hua-Long, Gao Fei, Liu Guo-Huai, Luo Zhong-Han, et al. Effects of Rolling Temperature on Microstructure, Texture, Formability and Magnetic Properties in Strip Casting Fe-6.5 wt% Si Non-Oriented Electrical Steel // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015. Vol. 391. P. 65-74. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.04.105
9. Karparvarfard S.M.H., Shaha S.K., Behravesh S.B., Jahed H., Williams B.W. Microstructure, Texture and Mechanical Behavior Characterization of Hot Forged Cast ZK60 Magnesium Alloy // Journal of Materials Science & Technology. 2017. Vol. 33. Issue 9. P. 907-918. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2017.04.004
10. Liu Hai-Tao, Li Hua-Long, Wang Hui, Liu Yi, Gao Fei, An Ling-Zi, et al. Effects of Initial Microstructure and Texture on Microstructure, Texture Evolution and Magnetic Properties of Non-Oriented Electrical Steel // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2016. Vol. 406. P. 149-158. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.01.018
11. Ren Chunhua, Zhang Xiaochuan, Ji Hongwei, Zhan Nan, Zhixia Qiao. Effect of Banded Morphology and Grain Size on the Tensile Behavior of Acicular Ferrite in HSLA Steel // Materials Science and Engineering: A. 2017. Vol. 705. Р. 394-401. https://doi.org/10.1016/j. msea.2017.08.109
12. Xiaochuan Zhang, Yong Wang, Jia Yang, Zhixia Qiao, Chunhua Ren, Cheng Chen. Deformation Analysis of Fer-rite/Pearlite Banded Structure under Uniaxial Tension using Digital Image Correlation // Optics and Lasers in Engineering. 2016. Vol. 85. P. 24-28. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2016.04.019
13. Анисович А.Г., Андрушевич А.А. Микроструктуры черных и цветных металлов. Минск: Белоруская наву-ка, 2015. 132 с.
14. Зайдес С.А., Фам Д.Ф., Нго К.К. Новые процессы поверхностного пластического деформирования: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2019. 352 с.
15. Зайдес С.А. Охватывающее деформационное
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020'24(5):1007-1018
упрочнение маложестких валов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. № 2. С. 3-6.
16. Зайдес С.А., Фам Д.Ф. Поверхностное пластическое деформирование поперечной обкаткой плоскими плитами // Упрочняющие технологии и покрытия. 2016. № 5. С. 6-12.
17. Зайдес С.А., Нгуен В.Х. Влияние параметров осциллирующего выглаживания на шероховатость упрочненных поверхностей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 4. С. 22-29. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-4-22-29
18. Ильюшенко А.Ф., Маркова Л.В., Чекан В.А., Фоми-хина И.В., Коледа В.В. Атлас производственных разрушений различных конструкций: монография. Минск: Белоруская навука, 2017. 313 с.
19. Алифанов А.В., Андреев В.А., Антанович А.А., Асланян Н.С., Белоцерковский М.А., Белявин К.Е. [и др.]. Актуальные проблемы прочности. Витебск: Изд-во ВГТУ, 2018. 423 с.
20. Анисович А.Г., Румянцева И.Н. Практика металлографического исследования материалов. Минск: Белоруская навука, 2013. 221 с.
References
1. Cerda FC, Goulas C, Sabirov I, Papaefthymiou S, Monsalve A, Petrov RH. Micro-structure, Texture and Mechanical Properties in a Low Carbon Steel after Ultrafast Heating. Materials Science and Engineering: A. 2016;672:108-120.
https://doi.org/10.1016/j.msea.2016.06.056
2. Omale JI, Ohaeri EG, Tiamiyu AA, Eskandari M, Mo-stafijur KM, Szpunar JA. Microstructure, Texture Evolution and Mechanical Properties of X70 Pipeline Steel after Different Thermomechanical Treatments. Materials Science and Engineering: A. 2017;703:477-485. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.07.086
3. Lobanov ML, Rusakov GM, Pyshmintsev IY, Danilov SV, Pastukhov VI, Urtsev VN, et al. Making Crystallographic Texture in Steel Products with Phase Shift Transformations. In: Aktual'nye problemy fizicheskogo metallovedeniya stalei i splavov: materialy XXIV Ural'skoi shkoly metallovedov-termistov = Current Issues of Steel and Alloy Physical Metallurgy: Proceedings of XXIV Ural School of Metal Physicists-Thermal Engineers. 19-23 March 2018, Magnitogorsk. Magnitogorsk: Nosov Magnitogorsk State Technical University; 2018, p. 16-18. (In Russ.)
4. Wang Xiaofeng, Guo Mingxing, Zhang Yan, Xing Hui, Li Yong, Luo Jinru, et al. The Dependence of Microstructure, Texture Evolution and Mechanical Properties of Al-Mg-Si-Cu Alloy Sheet on Final Cold Rolling Deformation. Journal of Alloys and Compounds. 2016;657:906-916. https://doi.org/10.1016/jJallcom.2015.10.070
5. Puzanov MP, Stepanov SI. Mechanical Properties Ani-sotropy Research of Cold Rolled Transformer Steel. In: Materialy XVIII Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi Ural'skoi shkoly-seminara metallovedov-molodykh uchenykh = Proceedings of XVIII International Scientific and Technical Ural School-Seminar of Metal Physicists-Young Scientists. 21-23 November 2017, Ekaterinburg. Ekaterinburg: Ural Federal University; 2017, p. 562-566. (In Russ.)
6. Volkova EF, Mostyaev IV, Akinina MV. Comparative Analysis of Mechanical Properties Anisotropy and Microstructure of Semi-Finished Products from High-Strength Magnesium Alloys with REE. Trudy VIAM = Proceedings of VIAM. 2018;5:24-32. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2018-0-5-24-33
7. Kostikov IE, Kuznetsov EE, Matchenko NM. Experimental Study of Plastic Anisotropy of Sheet-Rolled Alumi-
num Alloy Materials. Vestnik Moskovskogo gosudarstven-nogo oblastnogo universiteta. Seriya: Fizika-matematika = Bulletin of the Moscow Region State University. Series: Physics and Mathematics. 2017;2:64-71. (In Russ.) https://doi.org/10.18384/2310-7251-2017-2-64-71
8. Liu Hai-Tao, Li Hao-Ze, Li Hua-Long, Gao Fei, Liu Guo-Huai, Luo Zhong-Han, et al. Effects of Rolling Temperature on Microstructure, Texture, Formability and Magnetic Properties in Strip Casting Fe-6.5 wt% Si Non-Oriented Electrical Steel. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015;391:65-74. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2015.04.105
9. Karparvarfard SMH, Shaha SK, Behravesh SB, Jahed H, Williams BW. Microstructure, Texture and Mechanical Behavior Characterization of Hot Forged Cast ZK60 Magnesium Alloy. Journal of Materials Science & Technology. 2017;33(9):907-918. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2017.04.004
10. Liu Hai-Tao, Li Hua-Long, Wang Hui, Liu Yi, Gao Fei, An Ling-Zi, et al. Effects of Initial Microstructure and Texture on Microstructure, Texture Evolution and Magnetic Properties of Non-Oriented Electrical Steel. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2016;406:149-158. https://doi.org/10.1016/jJmmm.2016.01.018
11. Ren Chunhua, Zhang Xiaochuan, Ji Hongwei, Zhan Nan, Zhixia Qiao. Effect of Banded Morphology and Grain Size on the Tensile Behavior of Acicular Ferrite in HSLA Steel. Materials Science and Engineering: A. 2017;705:394-401.
https://doi.org/10.1016/j. msea.2017.08.109
12. Xiaochuan Zhang, Yong Wang, Jia Yang, Zhixia Qiao, Chunhua Ren, Cheng Chen. Deformation Analysis of Fer-rite/Pearlite Banded Structure under Uniaxial Tension using Digital Image Correlation. Optics and Lasers in Engineering. 2016;85:24-28. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2016.04.019
13. Anisovich AG, Andrushevich AA. Microstructures of Ferrous and Non-Ferrous Metals. Minsk: Beloruskaya navuka; 2015, 132 p. (In Russ.)
14. Zaides SA, Fam DF., Ngo KK. New Processes of Surface Plastic Deformation: Monograph. Irkutsk: Irkutsk National Research Technical University; 2019, 352 p. (In Russ.)
15. Zaides SA. The Wrap-Around Deformation Strengthening of Quill Shafts. Uprochnyayushchie tekhnologii i
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1007-1018
pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings. 2008;2:3-6. (In Russ.)
16. Zaides SA, Fam Dak Fyong. Surface Plastic Deformation by Transverse Burnishing
with Flat Plates. Uprochnyayushchie tekhnologii i pokrytiya = Strengthening Technologies and Coatings. 2016;5:6-12. (In Russ.)
17. Zaides SA, Nguyen Van Hinh. Oscillating Burnishing Parameters Effect on Hardened Surface Roughness. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo uni-versiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2017;21;4:22-29. https://doi.org/10.21285/1814-
Критерии авторства
Осипок Т.В., Зайдес С.А. заявляют о равном участии в получении и оформлении научных результатов и в равной мере несут ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Осипок Татьяна Викторовна,
аспирант,
Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия; !"■■■".! e-mail: [email protected]
Зайдес Семен Азикович,
доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой машиностроительных
технологий и материалов,
Иркутский национальный исследовательский
технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия;
e-mail: [email protected]
3520-2017-4-22-29.
18. Il'yushchenko AF, Markova LV, Chekan VA, Fomikhina IV, Koleda VV. Atlas of Industrial Breakdowns of Various Structures. Minsk: Beloruskaya navuka; 2017, 314 p. (In Russ.)
19. Alifanov AV, Andreev VA, Antanovich AA, Aslanyan NS, Belotserkovskii MA, Belyavin KE, et al. Relevant Issues of Strength. Vitebsk: Vitebsk State Technological University; 2018, 423 p. (In Russ.)
20. Anisovich AG, Rumyantseva IN. Practice of Metallographic Research of Materials. Minsk: Beloruskaya navuka; 2013, 221 p. (In Russ.)
Authorship criteria
Osipok T.V., Zaides S.A. declare equal participation in obtaining and formalization of scientific results and bear equal responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Tatiana V. Osipok,
Postgraduate Student,
Irkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia; [><] e-mail: [email protected]
Semen A. Zaides,
Dr. Sci. (Eng.), Professor,
Head of the Department of Machine-Building Technologies and Materials,
Irkutsk National Research Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia; e-mail: [email protected]
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020'24(5):1007-1018
