Под структурным состоянием границ зерен в данном случае подразумевается количественное соотношения обычных и специальных низкоэнергетических границ в концепции решёток совпадающих узлов (РСУ) и среднее расстояние между ними. Увеличение содержания последних в структуре поликристаллических материалов существенно влияет на их свойства [3, 4].

Материал и методика исследования. Материалом исследования служили горячедеформированные трубы из стали 20 промышленных плавок близкого стандартного химического состава, изготовленные по двум технологическим схемам – прокатка и прессование,. Горячая прокатка труб размерами Æ219×16…25 мм произведена на трубопрокатной установке с автоматическим станом, а горячее прессование труб размерами Æ219×9…20 мм – на трубопрессовой установке усилием 55МН.

Основной задачей исследования было определение отличий в количественных показателях зернограничной структуры труб из одной и той же стали, но изготовленных по разным технологическим схемам, поэтому шлифы готовили с применением ряда дополнительных операций.

К ним, в первую очередь, относится обязательная электролитическая полировка для снятия тонкого, механически наклепанного слоя, который может существенно искажать картину вытравливания большеугловых и специальных границ. Во-вторых, выявление структуры проводили в два приёма: сначала шлиф травили в разбавленном до 1%-ной концентрации растворе НNO3 в этаноле с добавкой детергента для более чёткого выявления малоугловых и специальных границ, которые растравливаются гораздо слабее обычных; второе, глубокое травление осуществляли в 4%-ном растворе НNO3 в метаноле. Специальные границы идентифицировали по признакам, описанным в работе [9]:

1. Наличие фасеток (резких изломов) под острыми или тупыми углами всегда указывает на то, что граница обладает ориентационной чувствительностью, то есть, вращающим моментом, а, следовательно, относится к специальным (стрелки А на рисунках 2 и 3).

2. Если граница одним или двумя концами входит в тройные стыки с образованием противолежащего угла, близкого к 180°, то она относится к специальным Σ=3.

Аналитический метод позволяет сортировать границы зёрен с некоторой степенью вероятности, которая близка к 95% в случае выполнения всех условий, указанных выше в пунктах 1 и 2.

Подсчёт производили методом секущих с индивидуальным распознаванием принадлежности каждой границы к специальным или обычным.

Достоверность распознания границы как специальной и определение доли таких границ зависит от правильности оценки ряда тонких деталей изображения, поэтому наблюдение, идентификацию и подсчёт границ вели на металлографическом микроскопе Неофот-21 с применением масляной

иммерсии и различных вариантов освещения. Например, на рисунке 1 приведены два снимка одного и того же места шлифа, которые демонстрируют выявление специальной границы типа S3 в косом освещении.