б а в 0,25 мкм Рис. 3.60. Электронно-микроскопическое изображение структуры стали Э76Ф, находящейся в исходном состоянии; а – светлое поле; б – темное поле, полученное в рефлексе [011]Fe3C; в – микроэлектронограмма, стрелкой указан рефлекс, в котором получено темное поле. б 0,5 мкм а б в 0,25 мкм 0,25 мкм 0,25 мкм Рис. 4.4. Электронно-микроскопическое изображение структуры стали Э76Ф в исходном (перед облучением электронным пучком) состоянии. а б 250 нм 250 нм в 250 нм г 250 нм Рис. 3.73. Электронно-микроскопическое изображение структуры стали Э76Ф в слое, расположенном на расстоянии ~100 мкм от поверхности облучения. 250 нм 0,25 мкм 500 нм 0,25 мкм Для эвтектоидной стали с перлитной структурой установлено [207, 208], что предел текучести определяется размером ферритного промежутка в перлите или расстоянием между цементитными пластинами . Эта закономерность выражается уравнением, аналогичным уравнению Петча: т i k y 1 / 2 В. Н. Гриднев, В. Г. Гаврилюк и Ю. Я. Мешков [209], критически оценив ряд экспериментов, пришли к выводу, что прочность стали определяется не кратчайшим расстоянием между пластинами цементита в перлите, а величиной «эффективной линии скольжения» в феррите с, которая связана со средним значением межпластинчатого расстояния в перлите соотношением с = 4,75. В соответствии с данными работы [209] в уравнение (38) должна входить величина с, тогда оно примет вид: Т i k y (4,75) 1/ 2 (1) Это уравнение позволяет оценить прочность при полностью перлитной структуре. В рассматриваемых феррито-перлитных сталях процент перлита не превышает 20…25%. Поэтому, казалось бы, величину П таких сталей можно оценить, умножив второй член уравнения (39) на долю перлита П. Тогда П k y (4,75) 1/ 2 П (2) Чаще всего в низколегированных сталях межцементитное расстояние в перлите = 0,1…0,5 мкм. Считая, по данным, что значения ky могут находиться в пределах 1,5…2,5, приняв П = 0,15 и = 0,2, получим, что упрочнение за счет перлитной составляющей по формуле (2) П = 7…12 кгс/мм2. Такие значения П являются завышенными. Действительно, оценка прочности по формуле (1) справедлива для стали с чисто перлитной структурой. Модификация этой формулы для учета вклада перлитной составляющей в прочность феррито-перлитной стали, как это сделано в формуле (2), очевидно, неверна. Дело в том, что феррито-перлитная структура представляет собой смесь двух фаз, и относительно небольшая доля перлитной составляющей должна рассматриваться как жесткое включение в более мягкой матрице. При достижении предела текучести феррито-перлитной стали процесс пластической деформации начинается в феррите, а перлит при таком напряжении практически не претерпевает деформации. Поэтому расчет упрочнения по формуле (2) не дает реальных значений П. Во многих работах вклад перлитной составляющей в предел текучести стали с ферритной основой учитывается путем умножения эмпирического коэффициента на процент перлита в стали. Приводимые значения этого коэффициента, по данным различных работ, достаточно близки: 0,23 [192]; 0,24 [211]; 0,25 [206]. С учетом приведенных данных расчет упрочнения за счет перлита следует вести по формуле П = 0,24%П, (3) где %П — процент перлитной составляющей в объеме стали. Для примера, приведенного выше, расчет по формуле (3) дает значения П = 3,б кгс/мм2, т. е. значительно меньше, чем при расчете по формуле (2).