Исследованы структура, механические свойства и механизмы разрушения Fe-1.4C-8Mn-2Al высокоуглеродистой средненикелевой аустенитной стали с эффектом индуцированной пластичности с помощью твиннинга (TWIP) в связи с ключевой проблемой крупнозернистой аустенитной структуры, ограничивающей прочность и удлинение. Проведен сравнительный анализ влияния процессов отливки + отжига, горячей прокатки + отжига и селективного лазерного плавления (SLM) на экспериментальную сталь. Результаты показали, что отливка + отжиг приводят к серьезному росту зерен аустенита (~1 мм), предел текучести составляет всего 371 МПа, удлинение примерно 15%, а также появляется внезапный спад напряжения в процессе растяжения, свидетельствующий о преждевременном разрушении из-за внутренних или поверхностных трещин. После горячей прокатки + отжига зерна измельчаются до 370 мкм, предел текучести увеличивается до 447 МПа, удлинение повышается до 20%, однако зерна остаются сравнительно крупными. Для стали, изготовленной методом SLM, благодаря сверхвысокой скорости охлаждения достигается упрочнение за счет мелкозернистой структуры, предел текучести достигает 687 МПа, но удлинение снижается до 14%, а на изломе присутствуют зоны с нарушенной сплошностью. Межзеренное разрушение в сталях, обработанных отливкой + отжигом и горячей прокаткой + отжигом, тесно связано с концентрацией напряжений на границах зерен из-за крупного зерна и несогласованностью пластической деформации. Недостаточная пластичность образцов SLM обусловлена неоднородным размером зерен (сосуществование равноосных и столбчатых зерен в направлении <100>) и дефектами изготовления. В дальнейшем необходимо оптимизировать параметры процесса SLM для подавления избирательного роста зерен и устранения дефектов, таких как неплавленый порошок или усадочные поры, а также применять последующую термообработку для улучшения распределения компонентов и гомогенности структуры с целью достижения отличного сочетания высокой прочности и хорошей пластичности.

высокоуглеродистая средненикелевая сталь; горячая прокатка; размер зерен; эффект TWIP; аддитивное производство