Файл: Термопластическое упрочнение конструкционных сталей, работающих при низких температурах..pdf

нормальным

надрезом составляет

5,5

кГм/см2.

Критическая

температура хрупкости составляет — 10° С

(см. рис. 14).

При остроугольном надрезе ударная

вязкость

после МТО

практически

не

изменяется по сравнению

с состоянием по­

ставки, но несколько ниже, чем при улучшении

(см. рис. 14).

При комнатной

температуре

ударная

вязкость

составляет

3,4 Кгм/см2.

Многократная механико-термическая обработка (ММТО)

еще больше упрочняет сталь

Ст.

3 и при этом

сохраняется

определенный запас пластичности

(см.

табл. 4). Предел те­

характеристики пластичности падают менее интенсивно,

чем

в исходном состоянии (рис. 15).

300 и 700°С ниже,

чем

Параметр К\с после М ТО=Ю 0,

стали

в состоянии поставки и тем

более в состоянии улуч­

шения

(см. табл. 4). В то же время после МТО = 500°С

ко­

----------- МТО

при 500° С ; ----------состояние

поставки.

1— временное

сопротивление;

2 — предел

текучести; 3 — относительное

сужение;

4 — относительное удлинение.

разуется

субструктура вследствие выстраивания

дислокаций

вается

сопротивляемость

. а^,кГм/см2

возникновению

и распрост­

ранению трещины. В случае

деформирования

при

700°С

усиливаются рекристаллиза-

ционные процессы, в резуль­

/

X

~

j\

тате

чего

не

наблюдается

X

X

X

положительного

влияния

Х

у

/

/

1

упрочнения

на

склонность

X J / X

стали

Ст.

3

к

хладнолом­

/

У /

2

X

s /

X

у

кости.

/ /

испытания

по­

'

/

/

Ударные

//

/

/

-

/

\

казали,

что наиболее благо­

X

/

___

/

т

У

7------

приятное

изменение

удар­

//

' / >

/ У

/

ной

вязкости

происходит в

/

1/

/ У У

7

' ' '

случае деформации при тем­

______ 1 7 /

/ 7

Х

Х

-3 0 .

-4 0

О

+20

пературе

500° С

(рис. 16).

т?с

Показатели

ударной вязко­

Рис. 16. Зависимость ударной

вязко­

сти

ухудшаются

после

об­

работки при 100

и 300° С по

сти стали Ст. 3 от температуры МТО.

------------

образцы

с

надрезом

R = \

мм;

сравнению с состоянием по­

-----------образцы

с

надрезом

R =0,025

мм;

ставки,

в

то

время

как в

I, 2, 3,

^ — соответственно

МТО hdh

100,

300,

500,

700° С.

/

37

случае

деформирования при 500° С они значительно лучше.

Для

образцов с

нормальным надрезом

при

комнатной

температуре ударная

вязкость после МТО

при

указанных

ниже температурах имеет следующие значения:

Т °,С

а н,

кГ/см2

1 0 0 .............................................5,0

300

.........................................

6,8

500

.........................................

9,0

700

.........................................

7,5

т°,с

аи, кГм/см8

100 .

.

3,0

100 .

•

4,5

500 .

.

7,0

700 .

.

4,8

Высокотемпературная

термомеханическая

обработка

(ВТМО)

способствует

значительному

упрочнению

стали

Ст. 3, однако

наблюдается резкое

падение

характеристик

ЯН7 кГч/см2

пластичности,

критерия

Ирвина Ки (см.

табл. 4)

и

показателей

ударной

вязкости

при

положи­

тельной

и

отрицатель­

ных

температурах

по

сравнению

с состоянием

поставки

(рис. 17). По­

следующий

отпуск

при

500° С,

несмотря на неко­

торое

разупрочнение,

не­

сколько улучшает показа­

тели пластичности, крите­

рий

Ирвина

Ки и удар­

ной вязкости, однако они

ниже,

чем

при

МТО =

— о,

=

500° С

(см.

табл.

4 и

рис.

17).

Рис. 17. Зависимость ударной вязко­

Таким образом,

из всех

сти стали Ст. 3 от температуры ВТМО.

видов

проведенных

уп­

/ — при

930° С с

последующим

отпуском

рочняющих обработок на­

при 500° С; 2 — при 930° С без последующе­

иболее

благоприятное

го отпуска.

влияние

на

механические

а^кГм/см2

свойства стали Ст. 3 оказы­

вает

механико-термическая

обработка

по режиму:

пла­

стическая

деформация

рас­

тяжением на 6%

при темпе­

ратуре 500° С с последующей

выдержкой при этой темпе­

ратуре в течение 20 ч.

Сварное соединение. Об­

разцы, обработанные по оп­

тимальному режимуМТО =

= 500° С,

сваривались,

как

указано в методике исследо­

вания. Последующие испы­

тания показали, что проч­

ность

сварного

соединения

7.°С

не уменьшается (см. табл. 4 ).

Рис. 18. Зависимость ударной вязко-

Незначительно

уменьшают-

сти стали Ст. 3 от температуры

гст vnw T P m m

И п т т н я

К 1

и

---------- образцы с надрезом # = 1 м м ;-----------

СЯ К р и те р и и

п р в и н а

A le

И

0бра3цЫ с надрезом #=0,025 мм;

1 — MTO

показатели

ударной

ВЯЗКО-

при 500°С; 2 — зона термического

влияния.

сти по сравнению с

анало­

лись образцы.

Зона резкого падения ударной вязкости при

нормальном

надрезе наблюдается в диапазоне температур

—50-^— 60° С.

Критическая температура хрупкости состав­

ляет —50° С

(рис. 18). Тем не менее можно утверждать, что