СТРУКТУРА ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ РЯДУ КОНСТРУКЦІЙНИХ СТАЛЕЙ ПІСЛЯ ТЕРМООБРОБКИ З ВИТРИМКОЮ У МІЖКРИТИЧНОМУ ІНТЕРВАЛІ ТЕМПЕРАТУР (МКІТ)

Анотація

Мета роботи. Показати ефективність різних способів термообробки досліджених сталей з нагрівом в МКІТ, в результаті яких підвищуються їх механічні властивості, що обумовлене здобуттям багатофазної структури, однією зі складових якої у ряді випадків є метастабільний аустеніт.

Методи дослідження. Досліджено сталі 14Г2, 20ГЛ, 20ГФЛ 45Г. Проводилися різноманітні види термічної обробки з нагрівом у міжкритичний інтервал температур. В сталях, які досліджували, була отримана багатофазна дисперсна за хімічним складом структура. Використовувались  дюрометричний, металографічний і рентгенівський методи дослідження. Визначали механічні властивості  при розтягненні і  ударна в’язкість. Ці властивості порівнювались з отриманими у досліджених сталей після типової термообробки.

Отримані результати.  Показано, що в досліджених сталях при здійсненні різних способів термообробки немає необхідності при нагріванні отримувати однофазну однорідну за хімічним складом аустеніту структуру. Створення в досліджених сталях багатофазної дисперсної мікронеоднорідної структури способами термообробки, що включають регламентовані нагрівання і витримку в МКІТ, дозволяє отримати після нормалізації,    гарту і високого або низького відпускання, а також ізотермічного гарту хороше поєднання міцнісних і пластичних властивостей, рівень яких перевищує одержуваний після звичайного процесу.

Наукова новизна. Розглядається альтернативна точка зору, згідно з якою для підвищення механічних і службових властивостей сталей необхідне отримання в них багатофазних дисперсних мікронеоднорідних структур, що складаються з мартенситу, бейніту, фериту, карбідів, карбонітридів і метастабільного залишкового аустеніту, а також їх різноманітних поєднань. Для отримання таких структур доцільно при проведенні термообробки доевтектоїдних сталей використовувати нагрівання і витримку в МКІТ, в яких утворюється аустеніт, поряд з ним присутні ферит і карбіди. При цьому аустеніт має хімічну мікронеоднорідність, тому що на його межі з карбідом концентрація вуглецю істотно вища, ніж на межі з феритом.

Практична цінність. Підвищення механічних властивостей сталей дозволяє збільшити експлуатаційну стійкість деталей машин, що є важливою задачею матеріалознавства. Одним із напрямків її вирішення є отримання в сталях багатофазної структури, однією зі складових якої є метастабільний аустеніт, в якому відбувається  при навантаженні динамічне деформаційне мартенситне перетворення (ДДМП) та ефект самогартування при навантаженні (СГН). Способи термообробки з нагріванням у МКІТ легко реалізуються в умовах виробництва та дозволяють забезпечити енергозбереження. Режими їх проведення слід вибирати з урахуванням отримання необхідних властивостей, вихідної структури, її дефектності та перерізу виробів.