Перераспределение атомов углерода в поверхностных слоях стали 30ХГСА в результате горячей деформации.

Аннотация

Методами электронно-микроскопического и рентгеноструктурного анализа изучен характер перераспределения атомов углерода на разных уровнях поверхностных слоев деформированного валка стана горячего проката, выполненного из стали 30ХГСА. Показано, что после деформации прокатом стали 30ХГСА на поверхностных слоях валка наблюдаются карбидные превращения и пере- распределение углерода, т.е. атомы углерода из α- и γ - твердых растворов уходят на образование частиц карбидной фазы и на дефекты кристаллического строения. Определено, что на расстоянии 2 мм от поверхности валка атомы углерода находятся в двух различных состояниях: на дефектах кристаллической решетки и в карбидных частицах, расположенных внутри, на границах и в стыках фрагментов, причем половина углерода находится на дефектах кристаллической решетки. Показано, что на расстоянии 0.5 мм от поверхности валка углерод перераспределен между позициями углерода в карбидных частицах, расположенных на границах и в стыках фрагментов, и позициями углерода в карбидных частицах, расположенных внутри фрагментов. Выявлено, что атомы углерода уходят с дефектов кристаллического строения. По мере приближения к поверхности валка интенсивность перераспределения карбидов все более усиливаются. Установлено, что на поверхности валка углерод полностью находится в частицах специальных карбидов, расположенных на границах и в стыках фрагментов и на дефектах кристаллической решетки углерод отсутствует. Таким образом (в приповерхностной области валка), в слое 0-0.5 мм образование карбидных частиц происходит за счет углерода, находящегося на дефектах кристаллической решетки. Электронды-микроскопиялық зерттеу әдісі көмегімен 30ХГСА болатынан жасалған ыстық прокаттау станының деформацияланған валының беттік қабатындағы (беті және бетінен 0,5 мм, 2 мм қашықтықтығы қабаты) көміртегі атомдарының таралу сипаты зерттелген. Прокатпен формацияланған 30ХГСА болатының беттік қабаттарында карбидттік ауысулар және көміртегі атомдарының таралуы байқалатыны көрсетілген. Көміртегі атомдары α- және γ қатты ерітінділерінен карбид фазаларының бөлшектерінің пайда болуына жұмсалады және кристалдық тор ақауларына өтеді. Валдың бетінен 2 мм қашықтықтағы көміртегі атомдары екі түрлі күйде, яғни кристалдық тор ақаулары мен фрагменттердің шекарасы мен тораптарында орналасқан арнайы карбид бөлшектерінде және көміртегінің жартысы кристалдық тор ақауларында орналасқаны көрсетілген. Валдың бетінен 0,5 мм қашықтықта көміртегі атомдары фрагменттердің шекарасы мен тораптарында орналасқан арнайы карбид бөлшектері мен фрагменттердің ішінде орналасқан карбид бөлшектері арасында бөлініп таралған. Валдың бетіне жақындаған сайын көміртегі атомдарының таралуы үдей түседі. Валдың 37 беткі қабатындағы көміртегі атомдары фрагменттердің шекарасы мен тораптарында орналасқан арнайы карбид бөлшектерінде орналасқаны көрсетілген және кристалдық тордың ақауларында көміртегі атомдары кездеспейді. Осыдан 0-0.5 мм қабатында кристалдық тордың ақауларынан кеткен көміртегі атомдары карбид бөлшектерінің пайда болуына жұмсалады.