Высокотемпературная термомеханическая обработка хромомарганцевых сталей » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Высокотемпературная термомеханическая обработка хромомарганцевых сталей

10.06.2021

Подробное исследование влияния ВТМО на свойства хромомарганцевых сталей с 0,23—0,75% С выполнено М.Л. Бернштейном и В.И. Пустоваловым. Они показали, что в этих сталях более интенсивно, чем в кремнистых, во время ВТМО развиваются процессы рекристаллизации. Наиболее высокий комплекс механических свойств достигается после ВТМО при 900° С с обжатием 25—50%. После такой обработки и отпуска при 250° С, 1 ч, сталь 50ХГ (0,48% С; 0,45% Mn, 1,10% Cr) характеризуется следующим комплексом свойств: ов = 2250-2350 Мн/м2 (230-240 кГ/мм2), от = 1960-2010 Мн/м2 (200-205 кГ/мм2), b = 3-4% и w = 10-15%, тогда как после обычной закалки и низкого отпуска эта сталь разрушается хрупко. Характер изменения свойств хромомарганцевых сталей, подвергнутых ВТМО в зависимости от температуры отпуска такой же, как и после обычной закалки. При равной пластичности (w = 20-25%) рост упрочнения хромомарганцевых сталей в результате ВТМО оказывается наибольшим (~30%) в случае стали 40ХГ (0,41% С; 0,90% Mn и 1,15% Cr), и несколько меньше у стали 50ХГ (~20—25%). Сталь с 0,23% С (20ХГ) обладает меньшей прочностью, а сталь с 0,75% С (70ХГ) даже после ВТМО обнаруживает склонность к хрупкому разрушению. Таким образом, наибольший эффект от ВТМО достигается на сталях с 0,4—0,5% С, имеющих состав, близкий к составу стандартной стали 50ХГ.

Положительное влияние ВТМО на механические свойства хромомарганцевых сталей отчетливо выявлено при испытании стали 50ХГ промышленной плавки. После ВТМО по оптимальному режиму (температура 900° С и степень обжатия 25%) и отпуска при 250° С, 1 ч сталь обладает следующими свойствами: ов = 2160 Мн/м2 (220 кГ/мм2), от = 1960 Мн/м2 (200 кГ/мм2), b = 6% и w = 25%, т. е. по прочности уступает стали 55С2. Прирост предела прочности стали 50ХГ при w = 25% довольно значителен и составляет 490—690 Мн/м2 (50—70 кГ/мм2), по сравнению с обычной закалкой.

Изменение свойств стали 50ХГ после ВТМО в зависимости от температуры отпуска показано на рис. 122. Величина ударной вязкости стали 50ХГ после ВТМО почти в 2 раза больше, чем после обычной закалки; необратимая хрупкость в отличие от стали 55С2 заметно ослабляется и почти на 80° С снижается температура порога хладноломкости.

Применение ВТМО также сильно повышает усталостную прочность стали 50ХГ. Так, предел выносливости «черных» образцов растет с 540 до 620 Мн/м2 (т. е. с 55 до 63 кГ/мм2), а ограниченная долговечность при напряжении о = 690 MhIm2 (70 кГ/мм2) с 350 000 до 700 000 циклов. После применения дробеструйной обработки ограниченная долговечность стали 50ХГ, подвергнутой ВТМО и отпуску при 450° С, при о = 880 Мн/м2 (90 кГ/мм2) возросла до 1 500 000 циклов по сравнению с 350 000 циклов для образцов после обычной закалки и того же отпуска. При этом предел выносливости стали 50ХГ после ВТМО и дробеструйной обработки достиг 880 Мн/м2 (90 кГ/мм2). Таким образом, и для хромомарганцевой рессорно-пружинной стали 50ХГ применение ВТМО бесспорно является весьма эффективным методом упрочнения.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: