автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Пластичность превращения при отпуске углеродистых и легированных сталей в задачах машиностроения
Автореферат диссертации по теме "Пластичность превращения при отпуске углеродистых и легированных сталей в задачах машиностроения"
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Для служебного пользования Экз. № $$ На правах рукописи
ДОРОДЕЙКО Вячеслав Геннадьевич
УДК 539.37:669.14.018.25
ПЛАСТИЧНОСТЬ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ОТПУСКЕ УГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В ЗАДАЧАХ МАШИНОСТРОЕНИЯ
Специальность 05.16.01 - Металловедение и термическая
обработка металлов
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Ленинград 1990 у ^
10 Г - .
Работа выполнена в Ленинградском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете
Научный руководитель - доктор физико-математических наук, лроф
ЛИХАЧЕВ Владимир Александрович
Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор
Ведущее предприятие - ПО турбостроения "Ленинградский металличе
завод"
на заседании специализированного совета Д 063.38.08 по присужда ученой степени кандидата технических наук в Ленинградском госуд венном техническом университете по адресу: 195251, Ленинград, ул. Политехническая, 29, химический корпу, ауд. 51.
С диссертацией мокно ознакомиться в фундаментальной библио университета
Автореферат разослан " 21 " ноФр Я 199 0_ г*
ХУСАЙНОВ Михаил Андреевич
кандидат технических наук КРАХМАЛЕВ Владимир Иванович
Защита состоится " 28
1990 г. в_
Ученый секретарь специализированного совета Д 063.38,08 кандидат технических наук, доцент
Ю.Г.Сергеев
ОВДАЯ ХАРАКЖИСША РАБОТЫ
Актуальность. Первоначально маргенсятные превращения (МП) привлекли к себе внимаете исследователей в связи с получением высокопрочного состояния в сталях, но затем все больше внешняя уделяли механическому доведешш материалов в процессе самого превращения. После открытия в 1948 г. термоупругих МП бнло показало, что они является мощным и своеобразным механизмом пластической деформации и обнаружены такие явления как пластичность превращения (Ш1), однократная ж многократная память формы, генерация напряжений и т.д. Известно,также, что мартенситные реакции, как и любые другие фазовые превращения, содровокдаются резким изменением механических свойств материала, в частности возрастает пластичность металла и снижаются характеристики его сопротивления деформированию. Б настоящее • время на основе названных эффектов разрабатывается технологические процессы обработки материалов, создаются новые энергетические агрегаты.
Использование эффекта сверхпластичности в машиностроении осложняется тем, что сплавы проявляют ее при довольно малых'' скоростях деформации и в узком интервале температур. Поэтому важно распространить вышеупомянутый эффект на область скоростей деформации, традиционно используемых на практике и расширить диапазон возможного проявления сверхпластичности. Большой интерес в этом плане представляет Ш при диффузионном распаде мартенсита в закаленных сталях.
Несмотря на достигнутые успехи в понимании природы ПП, многие стороны проблемы, касащиеся в частности механических свойств материала при отпуске закаленных сталей в полях внешних напряжений, изучены слабо. Практически отсутствуют данные о влиянии нагружения на поведение сталей в широких интервалах скоростей нагрева при изотермическом распаде мартенсита, не исследовано влияние больших скоростей нагрева на процессы заключительных этапов отпуска, экспериментально не выделены ресурсы собственно деформации, связанной с распадом мартенсита. Изучение этих вопросов представляется актуальным и бшго
вызвано не только научным, но к практическим интересом, что позволило решить задачу неразъемного 1фешгешя сверхтвердых и твердых материалов в корпусах различных инструментов.
Цель и задачи работа. Цель настоящей работы состояла в иссл довании закономерностей пластичности превращения, связанной с различными условиями: диффузионных процессов распада на заключительных этапах отпуска углеродистых ж некоторых легированных сталей, а также практической реализация указанного эффекта в задачах машиностроения.
Б задачи работы входило проведение и анализ испытаний на растяжение и кручение закаленных и отоккенных образцов в условиях ползучести и активного деформирования в широком интервале напряжений и скоростей нагрева, что дозволило изучить влияние температуры, приложенных напряжений, скоростей нагрева, химического состава и структуры исследуемых материалов на параметры пластичности превращения при отпуске, разработка и реализация на основе полученных результатов технологических процессов.
Научная новизна. Еа примере углеродистых сталей 20, 30, 40, 45, У8А, У12А и легированных 40Х, 40X2 последовательно изучены закономерности пластичности превращения , связанной с диффузионным распадом картенвсита и имеющей место в процессе отпуска под действием внешних напряжений. Исследовано влияние на возникающую в таких случаях пластическую деформацию температуры, приложенного напряжения:, скорости нагрева, химического состава и структуры исследуемых материалов.
Впервые показано, что деформация пластичности превращения по характеру температурной и скоростной чувствительнсоти имеет сверхпластический характер.
Обнаружено, что сверхпластичность при отпуске исследуемых материалов проявляется не только непосредственно в процессе нагрева, но ж в широком диапазоне изотермических условий. Рассмотрены особенности влияния времени изотермической выдержки, режимов термической обработки, скоросот_Ш1*рева, величины напряжений на параметры такой сверхпластичностк.
Удалось экспериментально оценить ресурс собственно деформации пластичности превращения при различных стадиях распада мартенсита в закаленных сталях. Верхний предел этой деформации хорошо сопоставим с расчетным.
Сделан вывод о том, что основное отличие сверхпластической деформации при отпуске состоит в активизации диффузионными процессами высокой динамической активности носителей деформации.
Практическая значимость работы. Выявленные закономерности поведения сталей в процессе отпуска позволили разработать и реализовать способ неразъемного механического крепления твердых и сверхтвердых материалов в корпусах металлообрабатывающих инструментов, основанный на реализации процесса сверхпластичности при мартенситных реакциях. Изготовлена и испытана в промышленных условиях лартия фильер и токарных резцов с закреплен-нши режущими элементами из композитов KDI, К02, ВК, T5KI0. Даны рекомендации по использованию эффекта пластичности превращения в сталях в машиностроении.
Апробация результатов работы. Основные результаты работы долояены и обсуздены на УП Международном студенческом научнбм симпозиуме (ПНР, г.Зелена Гура, 1983), У Всесоюзной конференции "Получение и обработка материалов высоким давлением" (Шнек, 1987), Объединенном заседании трех постоянных Всесоюзных семинаров "Дифракционные методы исследования искаяенных структур", Актуальные проблемы прочности" и "Физико-технические проблемы поверхности металлов" (Череповец, 1988), Всесоюзных семинарах "Актуальные проблемы прочности" (Новгород, 1988; Окуловка, 1990), I и П Всесоюзном семинаре "Применение материалов с эффектом памяти форды" (Ленинград, 1985, 1989).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, содержащего 173 • наименования; изложена на ISO страницах машинописного текста, включая 77 рисунков, 8 таблиц.
Основные положения, представляемые к защите. На защиту выносятся следущие положения:
1. Нагрев закаленной стали сопровождается резким снижением сопротивления деформированию и на заключительных этапах отпуска. Возникающая в таких условиях пластическая деформация зависит от температуры, дрилояенного напряжения, скорости нагрева ж химического состава исследуемых углеродистых сталей.
2. Деформация пластичности превращения при отпуске закаленных углеродистых сталей имеет температурную и скоростную чувствительность, аналогичную сверхпластичным материалам.
3. Экспериментально выявленный ресурс собственно деформации пластичности превращения при распаде мартенсита в закаленных углеродистых сталях не превышает
4. Сверхпластичность при отпуске закаленных сталей проявляется не только в процессе нагрева, но и в широком диапазоне изотермических условий, если внешние напряжения приложены практически сразу после окончания нагрева.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение раскрывает актуальность проблемы, в нем сформулированы научная новизна и положения, выносимые на защиту, дана краткая характеристика работы и ее основных результатов.
Обзор литературы
I. В данной главе изложены и обсуздены работы советских и зарубежных авторов по процессам, происходящим в сталях при отпуске, рассмотрены механизмы диффузионного распада мартенсита и остаточного аустенита в сталях, динамика карбидных превращений, феноменология пластичности превращения, исследования сверхпластичности сталей.
Дан обзор по применению эффектов сверхпластичности в машиностроении. Из проведенного анализа состояния вопроса следует вывод о целесообразности и актуальности темы диссертации.
В последнем разделе первой главы на основе анализа литератур-
ных данных сформулированы конкретные задачи диссертационной работы. Здесь не дано обоснование выбора материалов для экспериментальных исследований.
Пластичность превращения при отпуске углеродистых, и легированных сталей
П. Для изучения законов пластичности превращения закаленной стали в процессе высокотемпературного отпуска выполнена серия испытаний на растяжение ж кручение образцов в условиях ползучести ж активного деформирования. Интенсивность пластической деформации во время отпуска изменяется при варьировании химического состава стали. В связи с этим в качестве материалов для исследований были выбраны стали с различным .содержанием углерода ж отдельных легирующих элементов, - это стали 20, 30, 40, 45, 40Х, 40ХН, УВА, УТ2А. Чтобы исключить вклад мелкозерен-ной сверхзхластичносги в образцах контролировали размеры зерна.
Опыты на растяжение цилиндрических образцов выполнены на испытательной машине АИМА-5А. Кручение образцов диаметром 4 мм и длиной рабочей -часта 40 мм создавалось на автоматизированной экспериментальной установке, оснащенной диалоговым вычислительным комплексом М-6000. Использовали интервал температур 2901100 К, диапазон внешних напряжений до S00 Ша. Точность поддержания температуры ±1 К и измерения деформации ¿0,5 • Скорость деформации вычислялась по показаниям датчиков деформации через интервалы времени не более 10 сек. В реаиме активного деформирования один из захватов установки подключали к подвижной штанге с грузом, по отклонению которой и судили о величинах возникающих напряжений.
Первая стадия экспериментов включала в себя опыты по изотермической ползучести закаленной стали, с нагружением в момент достижения температуры испытаний; опыты второй серии отличались только тем, что нагружение осуществлялось через 10 минут после достижения температуры испытаний. Опыты третьей серии выполнялись по режимам I и 2 на образцах из отожлсеной стали. Четвертая стадия включала в себя эксперименты по неизотермической ползучести в режиме меняющейся с постоянной скоростью температуры,
но
а. с 1-
V
/
/ >
а пятая - опыты по активному деформированию закаленных и отон-женных образцов.
Данные изотермической ползучести обобщены зависимостями скорости установившейся ползучести от температуры й действующих напряжений (рис.1). С увеличением те?язературы испытания различие мезду скоростями ползучести у образцов первой и второй серий выявляется в большей степени, чем у образцов второй ж третьей. Наличие десятиминутной выдержки у образцов тре-. тьей серии не влияет на величину скорости установившейся ползучести. В опытах на закаленной стали при температуре выше 640 К обнаружено явление аномального колебания скорости изотермической ползучести (рис.2), начинающегося практически сразу ж имеющего конечную длительность. Исследовано влияние температуры, скорости нагрева и напряжения на длительность фазы колебаний - В и их среднюю амплитуду - А. Природа' аномальных колебаний связана с существующими в исследуемом интервале температур процессаш - -циклического срыва -коге-
4. -2
ЙО, с а,&
ор о,\ч о,г о
0,5
0,4 ^ 0,2 О
0,4
4 Л /
/
/ 2Л
8. И
/Ал
220
350 тМПа
Рис. I. Влияние'напряжения Т на скорость установившейся изотергдичес-кой ползучести ^ (после 90 мин. под нагрузкой) при различных температурах: а - 743. б - 723, в - 703, . г - 673 К. Сталь У8А. Номер кривой соответствует номеру серий испытаний.
рентности на границах растущих цементитных включений.
Рис. 2 Зависимость скорости изотермической ползучести от времени . Номер кривой соответствует номеру серий испытанна. *
Характерной чертой ползучести при отпуске в опытах четвертой серии является увеличение скорости деформации вблизи температур 350-390 К, 490-530 К, 620 К. Дальнейший нагрев вызывает быстро нараставдуи деформацию. На графиках скоростей деформации выявлено резкое повышение пластичности вблизи температур, совпадающих с процессами фазовых и структурных превращений в материале. У отожженных или отпущенных образцов деформация накапливается в соответствии с законами традиционной ползучести.
Установлено," что увеличение внешних напряжений смещает начало активного развития пластического деформирования в более низкотемпературную область. Особенностью ползучести на заключительных этапах отпуска является то, что суммарная деформация, возникающая при нагревании образцов до заданных температур, с хорошим приближением, прямопропорциона^на приложенному напряжению. Это действительно и для пластичности превращения материалов с обратимыми мартенситными реакциями, например, для сплавов типа 71-N1'. Скорости аномальной ползучести закаленных сталей возрастают при увеличении концентрации углерода. Так, в опытах на кручение при напряжении 300 Ша нагрев до 620 К вызывает суммарную деформации у стали 78А 4,5$, а у стали 40 - лишь 2,2$.
Во всех случаях легирущие добавки подавляют пластичность превращения. Совместное действие хрома и никеля в стали 40ХН отзывается сильнее введения только хрома. Эти данные хорошо согласуются с результатами, полученными ранее в работах А.П. Деменкова, В.А.Лихачева, А.А.Прусса.
В опытах пятой серии на закаленных сталях в изотермических условиях выявлен спад напрякения активного деформирования после достикения ш своего максимального значения. У отожженных образцов во всем исследуемом интервале температур напряжения активного деформирования остаются постоянными практически до полного разрушения образца. С возрастанием скорости деформации для закаленной стали растет ж коэффициент разупрочнения -Я . Такне обнаружено, что при отпуске углеродистых и легированных сталей характер зависимости деформации разрушения от скорости и температуры деформирования аналогичен зависимостям для сверх-цластвчннх материалов. Экспериментальное определение коэффициента скоростной чувствительности напряжения течения подтвердило наличие эффекта сверхпластичности не только непосредственно при нагреве, но и в изотермических условиях (если деформация осуществляется сразу после окончания нагрева).
Подробно исследовано влияние скоростей нагрева от 5 до 300 град/мин на величины и характер ползучести. В опытах 1-3 серий заметного влияния на аномалии пластичности указанный диапазон скоростей не оказал.
Показано, что в опытах четвертой серии скорость деформации пропорциональна скорости нагрева. При увеличении скорости нагрева температура начала заключительной высокотемпературной стадии ползучести в этой серии смещается вверх по шкале температур.
Пластичность превращения в условиях сверхскоростного нагрева
Ш. Деформация сверхпластичности при отпуске закаленных сталей складывается жз:
I. Деформации "фона" , осуществляемой различными видами движе-
ния дислокаций, зернограничнымн проскальзываниями и пр. Для нее характерно плавное нарастание скорости деформирования с повышением температуры.
2. Деформации собственно пластичности превращения, которая вызывает аномалии, описанные во главе Л.
Для экспериментального выделения ресурса деформации собственно пластичности 'Превращения необходимо свести в опытах на ползучесть под напряжением, меньшим температурного предела текучести, время ползучести к минимуму. Это удалось сделать путем нагрева образцов проходящим электрическим током.
В данной главе описаны исследования механического поведения сталей в диапазоне мартенситных превращений при одновременном действии напряжения и короткоимпульсного электрического тока высокой плотности на базе установки ТКМ-7. Использовано одноосное растяжение сталей 3, 45, 4(Ж и У8А. Образцы испытывали под напряжением от 100 до 600 МПа и подвергали электроимпульсной обработке по двум решшам. По первому через образец пропускали одиночный импульс тока, обеспечивающий его нагрев со скоростями порядка 10 град/с до температуры 390, 520, 610 и 740 К (температуры выбраны из анализа дилатометрических кривых отпуска сталей, и связаны с максимумом интенсивности 4-х превращений при отпуске). По второму через образец пропускали, с интервалом 5 сек, серию импульсов, каждый из которых обеспечивал нагрев образца до заданной температуры.
Установлено, что с ростом температуры испытаний у закаленных и отогженных образцов возрастает и относительное сужение У . Причем, суммарная деформация у оточенных образцов из стали У8А, в отличие от сталей 45, 40ХН, несколько выше, чем у закаленных. Выдвинуто предположение, что при электронмпульсном нагреве в закаленных сталях происходят процессы упрочнения на границе образования новой фазы, затруднявдие реализацию диффузионных процессов распада мартенсита. Так, при одиночном импульсе, соответствующем температуре 740 К под напряжением 500 МПа, для закаленного образца из эвтектожцной стали деформация составила 2,3$, а на серии импульсов 390...740 К при тех же условиях -
0,8%.
Несмотря на высокую скорость нагрева для закаленных образцов выявлена типичная дога пластичности превращения лрямоцро-порциональная зависимость деформации от напряжения (рис.3).
На отожженных сталях обнаружен ряд аномалий пластического поведения вблизи температур 470 К, объясняемых наличием эффектов элнктроплас тичности.
Проведенные .металлографические исследования свидетельствуют о том, что процессы отпуска в условиях эксперимента проходят не до конца. Их количественная оценка в работе сделана путем сравне-.ешя твердости по Роквеллу наружной рабочей поверхности об разцов, нагретых с выдержкой
300 б;мпа
Рис.3. Зависимость относительного сузсеяия от внешнего напряжения. Резпм одиночного импульса, Сталь УЗА. I - I = = 743 К, закалка, 2 - Т = 523 К, закалка,3 - Т = 743 К, отяиг.
в электропечи и нагретых пропусканием импульса тока в экспериментальной установке.
Быявленный ресурс деформации пластичности превращения при распаде мартенсита хорошо сопоставим с расчетным, оцененным исходя из средних величин плотности и пробега дислокаций, а также длины вектора Бюргерса. Для углеродистых сталей верхний предел деформации в процессе полного отпуска не превышает величины £ = 1С$. -
Металлографические исследования структуры
17. В работе были проведены металлографические исследования структуры углеродистых сталей до и после пластической деформации при различных условиях термической обработки. Наблюдения ж фотографирование микроструктуры подготовленных шлифов производились на оптическом микроскопе .
Исследование структуры закаленной недегаормярованной углеродистой стали выявило ряд стадий отпуска. Первая стадия при отпуске с максимумом интенсивности при 370 - 390 К заключается в выделении углерода из мартенсита с образованием дисперсных карбидов. Наиболее вероятно - это £-карбиды, состав которых описывается формулой Г&2 ^С с гексагональной нлотноу-пакованной решеткой. На второй стадии основным является распад остаточного аустенита, при этом замечено увеличение це-ментитных участков с одновременным уменьшением размеров и количества троостита закалки. К началу третьего превращения (около 570 К) сталь состоит из отпущенного малоуглеродистого мартенсита и пластинок цементита. При повышения температуры до 620 К происходит полный дораспад мартенсита. При 740 К уже наблвдалась дисперсная фаза - сорбит отпуска, а такзе небольшое количество'троостита и коагулированного сфероидизированно-го цементита.
Если процессы отпуска происходили под действием внешних на-прянений, то начало каждого из названных превращений смещается в более низкотемпературную область. Так, для стали"78А при отпуске под растягаваищим напряжением 300 Ша распад мартенсита заканчивается при 500 К, а при 530 К выявилась сорбитная структура.
При отпуске под напряжением в сталях обнаружено образование структуры, обладающей лучшими пластическими свойствами, чем у сталей, где отпуск пгел без действия напряжений.
Исследование микроструктуры закаленных и отожженных образцов, подвергнутых электроимпульсному нагреву, показало, что после деформации у отояженных образцов отличия в структуре от исходной невелики. При увеличении температуры деформации на фоне зернистого перлита появляется пластинчатый, доля которого при увеличении степени деформации возрастает. У закаленных образцов не подтверждается факт окончания процессов отпуска при соответствующей температуре.
На основании собственных исследований ж обзора работ, выполненных другими авторами, не выявлено какого-то особого механиз-
ма деформации, объясняющего природу аномалии, обусловленных мартенситными превращениями в сталях. Реализуются те ей способы ыассоперемещенЕЯ, что и при обычной деформации: диффузионный массоперенос, зернограничное проскальзывание, различные веды движения даслокгций. Основное отличие сверхпластической деформации состоит в инициации в металле высокой динамической активности носителей деформации, обеспечивающей протекание релаксационных процессов и нрепятствувдей развитию процессов разрушения. Интенсивная: динамическая активность структуры, подтверждаемая металлографическими исследованиями, образуется наложением диффузионных процессов на обычные мехинизмы пластичности (в частности, диффузия в поле напряжений стимулирует отжиг дефектной структуры ¿¿-фазы).
Реализация эффекта пластичности превращения для получения неразъемных соединений . У. Знание основных закономерностей поведения сталей в процессе отпуска позволило реализовать способ неразъемного механического крепления твердосплавных фильер и режущих элементов из сверхтвердых материалов в корпусах металлообрабатывающих инструментов, таких как фшгьервые доски, токарные резцн, фрезы, буровой инструмент. В качестве сверхтвердых материалов были использованы композиты на основе нитрида бора: эльбор, белбор, гексанит Р, а также металлокерамика.
Спроектирована и изготовлена технологическая установка на базе пресса УМ-ЮТ, произведена оптимизация режимов реализации эффекта пластичности превращения для изготовления инструмента. Исследовано влияние напряжения, скорости и температуры деформации, исходной структуры материала, качества и геометрии сопрягаемых поверхностей на механическую прочность крепления сверхтвердых материалов.
Установлено, что крепление возможно при использовании корпусов любых конфигураций, причем режущие элементы могут быть закреплены под любым углом к поверхности корпуса, и располагаться как полностью в теле корпуса, так и частично выступать из него.
Сущность крепления заключалась в том, что в изготовленную и термически обработанную на мартенсит по установленным режимам промежуточную втулку размещали режущий элемент. Затем втулку в режиме сверхпластичности деформировали в корпусе инструмента и созданием квазигидростатического нагрукения ревущего элемента закрепляли его в корпусе.
Особого внимания при реализации способа требует строгое соблюдение кинематического соотношения ряда параметров, таких как скорость и температура деформации, усилие деформирования и скорость нагрева. На отогкенных втулках требуемого обкатия сверхтвердых материалов в корпусе не получали.
Изготовлена и испытана в промышленных условиях партия токарных резцов с закрепленными режущими элементами из композитов Ж31, К02, Ж, Т5КЮ (диаметром 2-8 мм и длиной. 4-12 мм) ориентированных на обработку закаленных сталей (НЕС 40-60), чугунов (ЯВ 160-270), титана и титановых сплавов со скоростями резания до 1000 и/шя и глубинами резания до 3 мм.
Прочность крепления контролировалась пробой на выдавливание элемента из плоскости шлифа толщиной 3-8 мм и достигала значений 100 Ша. Показано, что крепление не вносит ограничений на величины режимов резания. При сравнении с аналогичными резцами, выпускаемыми предприятиями Минстанкопроыа разработанное крепление оказалось самым прочным. Кроме того, изготовлен ряд инструментов, не имеющее аналогов в мировой практике.
При размещении больших групп реяутцих элементов с номинальным диаметром 3,6 мм на одной поверхности минимальное расстояние меаду их осями составило В мм.
В работе даны рекомендации по использованию эффекта пластичности превращения при диффузионном распаде мартенсита в общем машиностроении, в частности для муфтового соединения трубопровода. Температурный режим сверхпластичности позволяет совместное использование пластичности превращения в утлеродис-тых сталях и эффекта памяти формы для материалов' с термоудру-гимн мартенситкыш реакциями.
Заключение
В заключении кратко изложены результаты работы и сделаны выводы.
Выводы
1. Установлено, что и на заключительных этапах отпуска нагрев закаленной стали сопровождается резким снижением сопротивления деформированию, зависящим от температуры, напряжений, скорости нагрева, химического состава г структуры исследуемых углеродистых и легированных сталей.
2. Впервые показано, что деформация пластичности превращения у исследованных сталей по характеру температурной и скоростной чувствительности имеет сверхпластяческий характер. Основное отличие такой сверхпластнческой деформации состоит в инициации диффузионными процессами высокой динамической активности носителей деформации.
3. Обнаружено, что сверхпластичность при отпуске проявляется не только непосредственно в процессе нагрева, но и в широком диапазоне изотермических условий.
4. Экспериментально оценен ресурс деформации, связанной • только с пластичностью превращения на различных стадиях распада мартенсита. Верхний предел этой деформации хорошо сопоставим с расчетным ж не превышает 10%.
5. На основании результатов механических испытаний закаленных сталей при электроимпульсном нагреве высказано предположение о возможных процессах упрочнения на границе "образования не вой фазы, затруднящих диффузионные процессы распада мартенсита.
6. В опытах по изотермической ползучести максимальную дефор мацинз в установившемся режиме показывает закаленные образцы, нагруяенные сразу по достижении температуры испытания. Яри это изотермическая выдержка уменьшает скорость ползучести. У отожженных образцов наличие изотермической выцерзоси не влияет на величину скорости установившейся ползучести.
7. В опытах на закаленных сталях обнаружено явление аномаль ного колебания скорости изотермической ползучести, начинавдеес.
после нагруяения и имеющее конечную деятельность. Эти колебания связаны с проуессами циклического срыва когерентности на границах растущих цементитных включений, их длительность и средняя амплитуда зависят от скорости нагрева, температуры я напрякений.
8. Металлографические исследования подтвердили смещение структурных превращений в закаленной стали в более низкотемпературную область при отпуске под действием внешних напряжений.
Э. Разработана методика исследования пластического поведения сталей в широком диапазоне скоростей нагрева, позволявшая изучать основные закономерности пластичности превращения при отпуске под действием внешних напряжений в условиях ползучести и активного деформирования.
10. На основании полученных в работе результатов разработаны технологические процессы реализации неразъемных соединений, основанные на инициации пластичности при мартенситных реакциях, на которые получено одно азторское свидетельство и пять положительных решений. Изготовлена и испытана в промышленных условиях партия твердосплавных фильер и токарни резцов с закрепленными режущими элементами из композитов KOI, К02, НС, T5KI0, что подтверждено соответствующими актами. Экономический эффект от внедрения 37 тыс. рублей.
Основные результаты диссертации отражены в работах
1. Дородейко В.Г., Мозгунов S.S. Механическое поведение углеродистых сталей в процессе отпуска / Новгород.политехи.ин-т // Структура к. свойства металлических материалов и композиций ; Меавуз.сб. - Новгород, 1989. - С. 74-81. - Библиогр. 6 назв.
2. Дородейко В.Г., Лихачев В.А. О влиянии скорости нагрева на сверхпластичность закаленной стали//Материалы с новыми функциональными свойствами: Материалы семинара. - Новгород, 1990. - С. II7-I27. - Библиогр. 16 назв.
3. Прогрессивные методы изготовления металлорежущего инструмента/ А.Б.Белый, В.Г.Дородейко", Е.М.Мавушок,' А.А.МинёвЕЧ. -Минск: БелНИИНТИ, 1989. - 56 с. - Библиогр. 34 назв.
4/ Дородейко В.Г. ^Лихачев~В.А. Реализация эффекта пластичности превращения для получения неразъемных соединений // Материалы с эффектом памяти формы и их применение: Материалы семинара. - Новгород ; 1989. - С. 201-202.
5. Механические свойства сталей, обусловленные мартенситными превращениями / В.Г.Дородейко, С.М.Красневский, Г.И.Лазаревич, В.А.Лихачев, В.Ф.Мозгунов // Материалы с эффектом памяти формы и их применение : Материалы семинара. - Новгород ; 1., 1989. - С. 95-97.
6. Дородейко В.Г., Лихачев В.А., Мозгунов В.Ф. Пластичность закаленных; углеродистых и низколегированных сталей на различных стадиях отпуска // Новая технология, физические процессы прочности и пластичности прецизионных материалов Тез. докл. к семинару "Актуальные проблемы прочности". -Новгород, 1988. С. 5S-57.
7. Дородейко В.Г. Крепления резсущих элементов из сверхтверды? материалов в металлорезущем инструменте // Получение и обработка материалов высоким давлением: Тез. докл. 7 Веееоюз ной конференции. - Мн. : Наука и техника, 1987. - С. 87.
8. Лихачев В.А., Дородейко В.Г., Мозгунов В.Ф. Влияние отпуск на механическое поведение углеродистых сталей // Поверхвос ти раздела, структурные-дефекты и свойства материалов и сплавов: Тез. докл. Объединенного заседания грех постоянны Всесоюзных семинаров: "Дифракционные методы исследования и каженных структур", "Актуальные проблемы прочности", "Физи технологические проблемы поверхности металлов. 13-17 июня 1988 г. - Череповец: ЧГШ, 1988. - С. I7I-I72.
9. Положит, решение по заявке 4394469/32-27 (СССР) МКИ^ВгЗВ Способ крепления изделий и устройство для его осуществление В.А.Лихачев, В.Ф.Ыозгунов, В.Г.Дородейко. - Заявл. I8.03.8i - ДСП.
Ю.Полотат. решение по заявке 4282890/31-27 (СССР) МКИ4 Б16С 17/24. Опора скольяения/ О.С.Мурков, В.И.Горшкин, В.А.Лих; чев, В.Г.Дородейко и др. - Заявл. 19.05.87. - ДСП.
II.Положат, решение по заявке 4303368/08 (СССР) 2ЯИ4 В28 Б27/:
Способ крепления режущего элемента из сверхтвердого материала / В.А.Лихачев, В.Г.Дородейко, В.Ф.Нозгунов. - Заявл. II.09.S7. - ДСП.
12. A.C. ICS57749 (СССР) МКИ4 B23Q 3/155: Б23В 27/16. Устройство для автоматической смены многогранных неперетачивае-шх пластин / В.И.Горшкин, В.Н.Сухиненко, В.Г.Дородейко и др. - Заявл. 28.02.83: Опубл. 15.04.84 // Б.И. 1984,
В 14.
13. Положит, решение по заявке 4416579/25-08 (СССР) 1Ш4 В23В 27/16. Расточиой резец для Финишной обработки отверстий малого диаметра / В.А.Лихачев, В.Ф.Мозгунов., А.А.Ковалев, В.Г.Дородейко и др. - Заявл. 21.10.88.
14. Положат, решение по заявке 47I9S93/08 (СССР) Жй4 В23В 27/14. Способ крепления режущего элемента из сверхтвердого материала / З.А.Лихачев, В.Г.Дородейко, Р.В.Иазуренко. -Заявл. 17.10.39. - ДОП.
-
Похожие работы
- Структурные превращения при трении и износостойкость закаленных углеродистых сталей
- Повышение износостойкости высокоуглеродистых и высокоазотистых сталей со структурой метастабильного аустенита
- Структурные и фазовые превращения при термической обработке порошковых легированных сталей
- Особенности структурообразования низколегированных борсодержащих сталей и разработка режимов их термической обработки
- Особенности превращения аустенита низкоуглеродистых мартенситных сталей, предназначенных для термоупрочненных массивных изделий
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)