Проведенные исследования показывают, что различные металлы и сплавы с уменьшением размера зерен показывают более высокие прочностные характеристики, в том числе при низких температурах: пределы текучести, прочности при разных степенях деформации, усталостная прочность, ударная вязкость, твердость возрастают, температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому смещается в сторону низких температур. что очень важно для конструкционных материалов. При этом в материалах с ультрамелкозернистой структурой потенциально достижимы уровни прочности, близкие к теоретической. Таким образом, задача получения микроструктур с высоким уровнем дисперсности с целью повышения прочностных свойств, снижения температурного порога хладноломкости конструкционных сталей, предполагаемых к использованию в регионах с низкими климатическими температурами, в условиях Крайнего Севера и Арктики имеет самостоятельное значение, актуальна и своевременна. В данной статье для решения указанной задачи авторами предложено на примере промышленных конструкционных сталей осуществить формирование структуры с разной степенью дисперсности, при этом изыскать надежные способы получения мелкозернистой структуры, а также выявить воздействие на формирующуюся микроструктуру различных факторов и провести исследования по оптимизации методов контроля структурных изменений. В рамках выполненной работы авторами предложена методика контроля структурных изменений металла при деформационном и термическом воздействиях: при холодном пластическом деформировании и последующей термической обработке. В статье также дается оценка влияния степени дробной холодной прокатки на изменение магнитного параметра Нр в исследуемых конструкционных сталях перед последующим рекристализационным отжигом и средний размер зерна формирующейся микроструктуры. Установлена корреляционная связь между магнитным параметром Нр и изменениями в структуре конструкционных сталей в процессе холодной пластической деформации и последующего рекристаллизационного отжига. Выявлены основные закономерности изменения параметра Нр как при пластической деформации, так и при рекристаллизационном отжиге за счет высокой чувствительности пассивного феррозондового метода. Показана практическая возможность формирования мелкозернистой структуры с заданной степенью дисперсности в малоуглеродистой 08пс и низколегированной 09Г2С сталях по изменяющейся амплитуде напряженности магнитного поля рассеяния Нр. Разработаны оптимальные режимы получения мелкозернистой структуры с заданной степенью дисперсности за счет предварительной холодной пластической деформации на разную степень и последующего рекристаллизационного отжига с этапным контролем структуры металла пассивным феррозондовым методом, которые могут быть рекомендованы к применению при изготовлении конструкционных сталей с повышенными характеристиками, предполагаемых к использованию в регионах с низкими климатическими температурами, в условиях Крайнего Севера и Арктики.
The conducted studies show that various metals and alloys with decreasing grain size demonstrate higher strength characteristics, including at low temperatures: yield strength, strength at different degrees of deformation, fatigue strength, impact toughness, hardness increase, the temperature of transition from viscous to brittle fracture shifts towards low temperatures. which is very important for structural materials. At the same time, in materials with an ultrafine-grained structure, strength levels close to the theoretical are potentially achievable. Thus, the task of obtaining microstructures with a high level of dispersion in order to increase strength properties, reduce the temperature threshold of cold brittleness of structural steels intended for use in regions with low climatic temperatures, in the conditions of the Far North and the Arctic is of independent importance, relevant and timely. In this article, to solve this problem, the authors propose to use structural steels as an example to form a structure with varying degrees of dispersion, while finding reliable methods for obtaining a fine-grained structure, as well as identifying the impact of various factors on the emerging microstructure and conducting research to optimize methods for monitoring structural changes. In the framework of the work performed, the authors proposed a method for monitoring structural changes in metal under deformation and thermal effects: during cold plastic deformation and heat treatment. The article also assesses the effect of the degree of fractional cold rolling on the change in the magnetic parameter Hp in the studied structural steels before subsequent recrystallization annealing and the average grain size of the forming microstructure. A correlation is established between the magnetic parameter of Нр and changes in the structure of structural steels during cold plastic deformation and subsequent recrystallization annealing. The main regularities of changes in the Нp parameter both during plastic deformation and during recrystallization annealing due to the high sensitivity of the passive ferrosonde method are revealed. The practical possibility of forming a fine-grained structure with a given degree of dispersion in low-carbon 08ps and low-alloyed 09G2S steels by varying the amplitude of the magnetic field intensity of the Нp scattering is shown. Optimal modes for obtaining a fine-grained structure with a given degree of dispersion have been developed due to preliminary cold plastic deformation to different degrees and subsequent recrystallization annealing with stage-by-stage control of the metal structure using the passive ferroprobe method, which can be recommended for use in the manufacture of structural steels with improved characteristics intended for use in regions with low climatic temperatures, in the conditions of the Far North and the Arctic.