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

от температуры.

Отжиг практически не оказывает влияния на характеристи­ ки прочности и пластичности (табл. 5). Критерий Ирвина Ки понизился, а критическая температура хрупкости сдвинулась

40

Т а б л и ц а 5

Механические характеристики различных состояний стали С т.5

Высокотемпературная термомеханическая обработка про­

пуска. В результате указанных обработок сталь Ст. 5 замет­ но упрочняется, значительно падает пластичность (см. табл. 5).

Гораздо лучшие соотношения показателей прочности и пла­ стичности получаются после ВТМО = 900 с последующим от­ пуском. При этом возрастает критерий Ирвина К\с. С пони-

а и ,кГм /см 2

Рис. 21. Зависимость ударной вязкости стали Ст. 5 от температуры.

41

жением температуры К\с стали после ВТМО с отпуском под­

состоянии улучшения (см. рис. 20).

Ударные испытания показали, что наиболее низкие зна­ чения ударной вязкости наблюдаются при обработке ВТМО = = 930 и ВТМО = 950, причем эти показатели практически одинаковы (см. рис. 21). Критическая температура хрупко­ сти при нормальном надрезе составляет —30° С. При ВТМО = = 900 ударная вязкость резко возрастает, а критическая тем­ пература хрупкости составляет —60° С. Но материал после такой обработки весьма чувствителен к степени остроты над­ реза (см. рис. 21).

Более лучшие показатели ударной вязкости достигаются после обработки ВТМО = 900 с последующим отпуском. Ма­ териал мало чувствителен к степени остроты надреза, а кри­ тическая температура хрупкости даже при остроугольном надрезе составляет —80° С (см. рис. 21).

После высокотемпературной термомеханической обработ­ ки наблюдается высокая дисперсность частиц мартенсита, в результате чего материал значительно упрочняется, одна­ ко пластичность ниже, чем после улучшения. После отпуска происходит значительное уменьшение мартенситных пластин и образуется специфическая тонкая структура, обладающая, помимо высокой прочности, высокой пластичностью и сопро­ тивляемостью хрупкому разрушению вследствие релаксации внутренних напряжений в результате отпуска.

Благоприятное влияние высокотемпературной термомеха­ нической обработки обусловлено упрочнением аустенита при образовании дефектов кристаллического строения и особой субструктуры, измельчением мартенситных пластин [4], на­ правленной ориентацией кристаллов мартенсита [51]. Полу­ чаемая в результате такой обработки структура характеризу­ ется упорядоченным расположением и большой равномер­ ностью распределения дислокаций, которое оказывает большее положительное влияние на сопротивляемость хрупкому разрушению, нежели возросшая плотность дислокаций. Та­ кая структура может быть достигнута оптимальным соотно­ шением температуры и степени деформации для каждой конкретной стали, при этом степень упрочнения может быть

42

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Стародубов К. Ф. и др. Термическое упрочнение проката. М , Метал­

лургия, 1970, 214 с.

2. Прокошкин Д. А. Термомеханическая обработка стали — важнейший способ получения высокопрочных сталей.— «Металлы», 1972, № 2, с. 72—84.

3.Гордиенко Л. К. Основы субструктурного упрочнения металлов и спла­ вов. Автореф. докт. дисс. М., ИМЕТ, 1970, 47 с.

4.Иванова В. С., Гордиенко Л. К. Новые пути повышения прочности

№ 11, с. 9— 17.

9.Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка стали. Т. 2. М., «Ме­ таллургия», 1968, 590 с.

10.Кардонский В. М., Курдюмов Г. В., Перкас М. Д. Влияние размера и формы частиц цементита на структуру и свойства стали после деформа­ ции.— «М и ТОМ», 1964, № 2, с. 2—9.

11.Криштал М. А., Рязанцев И. Я. Высокотемпературная термомеха­

ническая обработка стали Ст. 3.— «М и ТОМ», 1966, № 9, с. 28—32.

12.Иванова В. С. и др. Роль дислокации в упрочнении и разрушении ме­ таллов. М., «Наука», 1965, 175 с.

13.Griffith A. A. — “Phil. Trans. Roy. Soc.”, 1920, A221.

14.Zener C. Frachturing of Metalc, ASM, Clevland, 1948.

17.Gilman Г I.— “Trans. ASM.”, 1958, 212.

18.Рожанский В. H. О механизме развития зародышевых трещин в кри­ сталлах при их пластическом деформировании.— «Докл. АН СССР», 1958, т. 123, № 4, с. 648—652.

19.Gottrell А. Н. Trans. ASM, 1958, 212.

20.Штро А. Н. Зарождение трещин в металлах с объемно-центрированной кубической решеткой.— В кн.: Атомный механизм разрушения. М., Ме-

таллургиздат, 1963, с. 138— 144.

21.Price Р. В.— “A. Appl. Phys.”, 1961, 32, 1746.

22.Orowan Е., Dislocations in Metals. New York, AIME, 1954.

23.Stroh A. H.— “Phylos. Mag.”, 1958, 3, 597.

45

24. Трефилов В. И. Пластическая деформация и разрушение металлов.— В кн.: Физические основы прочности и пластичности металлов. М., Металлургиздат, 1963, с. 190—255.

25.Mott NM Nabarro F. Report of the Conference on Defects in Grustalline Solids, Lnd., 1949.

26.Фридель Ж. Наклеп и распространение трещин.— В кн.: Атомный ме­ ханизм разрушения. М., Металлургиздат, 1963, с. 504—535.

27. Robertson F. G.— “Gornal Iron Steel Inst.”, 1953, 175, 361.

28.Мотт H. Ф. Поведение металлов под воздействием знакопеременных, напряжений.— В кн.: Дислокации и механические свойства кристаллов. М., ИЛ, 1960, с. 321—342.

29.Приданцев М. В. и др. Опыт оценки результатов различной термомеха­ нической обработки стали с помощью критерия Ирвина.— «Заводская., лаборатория», 1966, № 10, с. 1261— 1264.

30.Приданцев М. В., Котик Э. М. Влияние термомеханической обработки на механические свойства низкоуглеродистых и низколегированных ста­ лей.— «М и ТОМ», 1966, № 9, с. 24—28.

31.Прокошкин Д. А. и др. Влияние температуры деформации при термо­ механической обработке на механические свойства и порог хладнолом­

32. Гуляев А. П., Ким-Хенкина А. М. Влияние содержания углерода, спо­

36.Казарновский Д. С. О старении высокоуглеродистоп стали.— «Журнал технической физики», 1954, т. 24, № 9, с. 1636— 1644.

37.Blumenauer Н. В. Wiss. Std. Techn. Nachule Otto von Guericke Magde­ burg, 1965, 9. 1, 119.

38.Лифшиц JI. С., Рахманов А. С. О критериях и методике оценки склон­

ности стали к хрупкому разрушению.— «Заводская лаборатория», 1965,

№ 11, с. 1369— 1371.

39.Дроздовский Б. А., Фридман Я. Б. Влияние трещин на механические, свойства конструкционных сталей. М,, Металлургиздат, 1960, 260 с.

40.“Otani.— Тэпубо rndsioxy кэикю сирё”, 1957, 14, № II.

41.Гуляев А. П. Влияние термической обработки и легирующих элемен­

тов на конструктивную прочность стали.— «М и ТОМ», 1965, № 11,

с. 9— 17.

42. Бакши О. А., Моношков А. Н., Кукин А. Г. Метод определения со­ ставляющих ударной вязкости.— «Заводская лаборатория», 1969, № 5,.. с. 615—616.

43.Стеценко Б. А. К вопросу оценки сопротивления стали хрупкому раз­ рушению по испытаниям на ударную вязкость.— «Заводская лаборато­ рия», 1969, № 5, с. 618—620.

44.Гуляев А. П., Астафьев А. С. Некоторые вопросы испытания стали на

рия», 1965, № 1, с. 88—93.

46