Підвищення властивостей сталей отриманням у їх структури поряд з іншими складовими метастабільного аустеніту і подальшої зміцненого
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2021-3-6Ключові слова:
гарт, деформація мартенсит, нижній бейніт, карбіди, метастабільний аустеніт, самозагартування при навантаженні, механічні властивості, зносостійкість.Анотація
Актуальність роботи. Підвищення механічних властивостей сталей і їх зносостійкості дозволяє збільшити експлуатаційну стійкість деталей машин, що є важливим завданням матеріалознавства. Одним з перспективних напрямків в її вирішенні є технології комбінованої обробки, засновані на принципі отримання у них різноманітними способами структури, що містить поряд з іншими складовими (мартенситом різних типів, нижнім бейнітом, в ряді випадків карбидами) підвищеної кількості (³ 25 %) метастабильного аустеніту, і подальшим зміцненням. При цьому деяка кількість аустеніту перетворюється в мартенсит деформації, а збережена частина зазнає динамічне деформаційне мартенситні перетворення (ДДМП) – ефект самозакалки при навантаженні (СЗН). Комбіновані технології обробки включають термічне (в ряді випадків хіміко-термічне) і деформаційні впливи на метал, шо здійснювані в різних поєднаннях і послідовності. Технології обробки для отримання в структурі сталей підвищеної кількості метастабільного аустеніту можуть включати: витримку в межкрітіческом інтервалі температур (МКІТ) при різних способах гарту, пластичну деформацію, стабілізуючу аустенит по відношенню до утворення мартенситу охолодження, термоциклювання та ін. Зміцнення сталей, що мають в структурі підвищену кількість метастабильного аустеніту, здійснюється холодною пластичною деформацією, після якої в ряді випадків проводиться відпуск, а також обробками з використанням джерел концентрованої енергії (лазерна, електронно-променева). Однак, в даний час принцип, що розглядається, і технології комбінованої обробки, що його реалізують, не застосовуються в промисловості. Це виключає використання метастабильного аустеніту, що є внутрішнім ресурсом самого матеріалу, і його трансформацію при навантаженні, що підвищує його здатність до самозахисту від руйнування в процесі випробувань властивостей і експлуатації. У зв'язку з цим доцільним є впровадження в практику запропонованих технологій комбінованої обробки, що забезпечить ресурсозбереження. В роботі на ряді сталей показана їх ефективність.
Мета роботи – показати можливість підвищення у досліджених сталей механічних властивостей або зносостійкості застосуванням технологій комбінованої обробки, заснованих на принципі, що передбачає отримання в їх структурі підвищеної кількості метастабільного аустеніту і подальше зміцнення, що зберігає можливість ДДМП і реалізацію ефекту СЗН.
Методи дослідження. Застосовувалися дюрометрічний, металографічний і рентгенівський методи дослідження. Визначалися механічні властивості при розтягуванні і ударна в'язкість, а також зносостійкість. Ці властивості порівнювалися з отриманими у досліджуваних сталей після типовий термообробки.
Результати. Показано, що запропоновані технології комбінованої обробки, що включають отримання в структурі досліджених сталей підвищеної кількості метастабільного аустеніту і подальше зміцнення, що зберігає можливість ДДМП і реалізацію ефекту СЗН підвищують механічні властивості або зносостійкість в порівнянні з їх рівнем після обробки, яка застосовується зазвичай.
Наукова новизна. Для підвищення механічних властивостей або зносостійкості сплавів запропонований інноваційний принцип, який полягає в отриманні у них перед зміцнюючими обробками підвищеної кількості метастабільного аустеніту, зберігши після них його частину, що здатна зазнавати ДДМП і, відповідно, реалізувати ефект СЗН при випробуванні властивостей і експлуатації.
Практична цінність. Для досліджених сталей визначені раціональні режими технологій комбінованої обробки, що включають отримання в їх структурі підвищеної кількості метастабільного аустеніту і подальше зміцнення, які показали свою ефективність в підвищення механічних властивостей або зносостійкості в порівнянні з обробками, які застосовуються звичай.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.