Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2021

Розмір шрифту: 
ПОВЫШЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ МАРГАНЦОВИСТОЙ СТАЛИ КОМБИНИРОВННЫМИ ОБРАБОТКАМИ, ВКЛЮЧАЮЩИМИ ПОЛУЧЕНИЕ В ЕЕ СТРУКТУРЕ МЕТАСТАБИЛЬНОГО АУСТЕНИТА
Л. С. Малинов

Остання редакція: 2021-05-24

Тези доповіді


Приведены результаты исследований по повышению свойств стали 06Г8 за счет применения комбинированных деформационно-термических обработок, обеспечивающих получение структуры, в которой наряду с другими составляющими получают повышенное количество метастабильного аустенита. После упрочнения он частично превращается в мартенсит, а оставшаяся его часть при нагружении в процессе испытаний механических свойств или эксплуатации претерпевает динамические деформационные мартенситные превращения.
Фазовый состав определялся рентгеновским методом на установке ДРОН-3. Механические испытания на растяжение проводились по ГОСТ 9457-88. Сталь 06Г8 после закалки от 900 оС и низкого отпуска (250 оС, 1 ч) имеет в структуре 100% -мартенсита () и следующий уровень механических свойств: 0,2 = 850 МПа, В = 1100 МПа,  = 10%,  = 45%. Холодная пластическая деформация (ХПД) с обжатием 7% приводит к возрастанию 0,2 и В на 100 и 150 МПа, соответственно, и существенно снижает пластичность ( = 3%;  = 10%). Большая, чем указанная выше, степень ХПД приводит к образованию трещин и не может быть использована. Комбинированная обработка этой стали, включающая нагрев в межкритический интервал (МКИТ) температур (630 оС, 1 ч), для получения в структуре наряду с -фазой 30-40% вторичного метастабильного аустенита, последующую после охлаждения ХПД ( = 10%) и низкотемпературный отпуск при 250 оС в течение 1 ч, позволяет обеспечить хорошее сочетание прочностных и пластических свойств: 0,2 = 1100 МПа, В = 1200 МПа,  = 25%,  = 54%. Это обусловлено получением в -фазе повышенной плотности дислокаций и развитой субструктуры, появлением межфазных границ большой протяжённости в связи с образованием вторичного аустенита (микродуплексная структура). Кроме того, после ХПД сохраняется 18% аустенита, количество которого уменьшается до 8% за счет превращения его в мартенсит в процессе испытаний механических свойств на растяжение до образования шейки (эффект самозакалки при нагружении). Это является важным фактором повышения временного сопротивления и сохранения повышенной пластичности.
Проведение предварительной ХПД рассматриваемой стали ускоряет образование вторичного аустенита при нагреве в МКИ температур. Так деформация на 10% позволяет получить после выдержки 20 мин в нем такое же количество вторичного аустенита, как и после часа без предварительной ХПД. Комбинированная обработка стали 06Г8, включающая двукратное ХПД ( = 10%) с промежуточным нагревом в межкритический интервал температур (МКИТ) 630 оС и выдержкой 15-20 мин, обеспечивает механические свойства: 0,2 = 1180 МПа, В = 1300 МПа,  = 15%,  = 50%. У стали 06Г8 аустенит в структуре может быть получен проведением деформации в МКИТ. Так деформация стали 06Г8 при 630 оС на 20% позволяет получить в структуре наряду с –мартенситом 40% метастабильного аустенита. Последующая ХПД на 10% вызывает частичное его превращение в -мартенсит. Доля последнего в структуре возрастает на 25%. Заключительной обработкой для уменьшения уровня внутренних напряжений является низкий отпуск (250 оС, 1 ч).
Указанная комбинированная обработка обеспечивает повышенный по сравнению с закалкой и низким отпуском уровень механических свойств: 0,2 = 1120 МПа, В = 1330 МПа,  = 14%,  = 45%.

Full Text: PDF