XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION (19-21.04.2018)

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Д.т.н., проф. Алимов В. И., к. т. н., доц. Штыхно А. П., Афанасьева М. В. РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРОЧНЕНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ.

Д.т.н., проф. Алимов В. И., к. т. н., доц. Штыхно А. П., Афанасьева М. В.

Донецкий национальный технический Университет

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРОЧНЕНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Ранее показано, что варьированием химического состава, температурного и временного режимов термической обработки, предварительной деформации, способа производства можно значительно повысить комплекс структурных и механических свойств быстрорежущих сталей, а также эксплуатационные характеристики инструмента из них. Причиной этого может являться изменение размеров, количества и характера расположения карбидных фаз, однако существенную роль могут играть также изменения в твердом растворе.

В настоящей работе была поставлена цель установить закономерности упрочнения твердого раствора при изменении температурно-временных параметров термической обработки, методом рентгеноструктурного анализа.

Исследования проводили на образцах из сталей Р6М5, Р6М5К5, Р6М5К5-МП, предварительно подвергнутых отжигу и деформации на диаметр 10 мм методом гидроэкструзии со степенями обжатия: 15, 35, 50%. При термообработке все образцы закаливали от температуры 1160, 1200, 1240 °С, а длительность выдержки при нагреве в расплаве соли изменяли в пределах 10 - 60 с/мм. После этого проводили отпуск как по стандартной для этих сталей методике (560 °С) в течение 60 с/мм, так и сокращенный высокотемпературный, от температур 580, 600, 630 °С: длительность выдержки изменяли в пределах 20, 10, 5 с/мм; также производили отпуск с разной кратностью. Рентгенограммы снимали на дифрактометре ДРОН-3 в железном излучении. После каждого отпуска проводили контроль микроструктуры, микротвердости; количества остаточного аустенита оценивали по наличию и расширению линий (222)Кα. Микротвердость после первого отпуска в среднем на 1000 Н/мм2 выше, чем после второго. При проведении третьего отпуска микротвердость, в среднем, возрастает на 500 Н/мм2, в сравнении со вторым отпуском. Для образцов, отпущенных при температуре 630 °С, характерно то, что для сталей Р6М5К5-МП падение микротвердости составляет 1500 - 2000 Н/мм2, а для стали Р6М5К5-МП, закаленной от температуры 1160 °С, это понижение микротвердости меньше, чем для той же стали, но закаленной от температуры 1200 °С. В целом, микротвердость после третьего отпуска незначительно падает, в сравнении с ее значением после первого отпуска. В микроструктуре отпущенных образцов, по сравнению с закаленными, значительных изменений не наблюдается. Микроструктура образцов состоит из мартенсита, карбидов и остаточного аустенита. Количество остаточного аустенита после каждого отпуска при разных температурах изменяется в пределах 2 - 7%. При отпуске при температуре 560 °С остаточный аустенит, хотя и в небольшом количестве (3 - 6 %), сохраняется. При температуре отпуска 580 °С больших изменений в количестве остаточного аустенита не наблюдается (2 - 5 %). При анализе данных количества остаточного аустенита при температуре отпуска 600 °С можно увидеть, что аустенит остается в образцах из порошкового металла в количестве 2,5 - 6,5 %, однако уже после второго отпуска его практически не остается. После второго отпуска при 630 °С остаточного аустенита, по данным рентгенограмм, не обнаруживается.

В целом можно констатировать, что резких расхождений в микроструктуре, микротвердости и количестве остаточного аустенита не наблюдается. Это может быть обусловлено тем, что даже при небольших выдержках, но при повышенных температурах процессы выделения карбидов и их трансформация в специальные успевают пройти, что изменяет уровень упрочнения твердого раствора. Результаты оценки структуры и свойств исследуемых быстрорежущих сталей свидетельствуют в возможности значительного сокращения продолжительности отпуска за счет некоторого повышения температуры.

Такое сокращение длительности и кратности выдержки при проведении отпуска быстрорежущего инструмента позволить получить определенную экономию денежных средств и материальных ресурсов. Кроме того, при проведении сокращенного высокотемпературного отпуска инструмент меньше подвергается термическому воздействию, что уменьшает возможность перегрева при термической обработке, а также снижает риск коробления, а, следовательно, и последующей правки дорогостоящего инструмента; кроме того, уменьшается вероятность порчи товарного вида инструмента из-за возможного окисления поверхности.


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>