Вирішено науково-технічну проблему формування комплексу стабільно високих експлуатаційних властивостей багатокомплексних, термічно зміцнюваних сталей з використанням системного підходу, який передбачає апріорне прогнозування їх структури та властивостей; запобігання окрихкуванню, багатоцільову оптимізацію параметрів технологій виробництва, використання комплексів технологій попередньої та кінцевої термічної обробки. Розроблено комплексну комп'ютерну технологію, яка забезпечує реалізацію запропонованого методологічного підходу. За методами термодинаміки, кінетичної теорії фазових перетворень показано можливість розшарування переохолодженого аустеніту за вуглецем. Розроблено діаграму байнітного та мартенситного перетворень. Установлено причини стабілізації аустеніту до мартенситного та бейнітного перетворень за умов легування. Визначено хімічні елементи, які проявляють схильність до утворення кластерів і сегрегацій. Розроблено методику та виконано комп'ютерне прогнозування впливу вуглецю, легуючих і мікролегуючих елементів на кінетику розпаду переохолодженого аустеніту. Розроблено кількісну модель водневого окрихкування й утворення флокенів у сталях, використану для оптимізації промислових технологій ПФО. З застосуванням запропонованої комп'ютерної технології розроблено оптимальні способи формування гарантованого рівня якості товстолистового прокату сталей різних груп міцності (і)14ГФ, 16Г2АФ, (іі)20ХГМФТР, (ііі)10Х(2)Н3(4)МДФ за рахунок багатоцільової оптимізації хімічних складів, формування оптимальних початкових мікроструктур перед остаточним термічним зміцненням. Розроблено та впроваджено на ВАТ "Азовсталь"

Розглянуто особливості організації створеного на базі модернізованої установки "стоп-загартування" сталі спеціалізованого програмно-апаратного комплексу, призначеного для забезпечення проведення на сучасному рівні експериментальних досліджень і одержання широкої бази даних про високотемпературне структуроутворення в легованих сталях.

Розвинуто і обгрунтовано числову термометалографічну та термопружнопластичну модель процесу закалювання. Дифузійні перетворення описано моделлю Джонсона - Аврамі - Колмогорова і правилом адитивності Шейля. Для опису недифузійних перетворень застосовано дві різні моделі - модель Койстінена - Марбургера і модель Ю. Аналіз деформування передбачає великі деформації. Моделювання пластичної поведінки матеріалу здійснено згідно з моделлю Прандтля - Ройсса. Розглянуто дві різні білінійні моделі зміцнення - моделі ізотропного та кінематичного зміцнення. Запропонована модель дозволяє обчислення розподілу перехідних напружень і деформацій протягом процесу закалювання та розподілу фаз і твердості, а також передбачення залишкових напружень і остаточної деформації виробу, який закалюється. Спостережено добру узгодженість результатів обчислень та даних інших авторів.

Изучена возможность упрочнения движущимся воздухом при закалке тонких специзделий из низколегированной хромомарганцевой стали. Показана возможность получения комплекса свойств, предъявляемых к специзделиям из этой стали, при таком способе закалки.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043 + К651.4,27

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Гартування металів

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043 + К651.4,27

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Гартування металів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Повышение механических свойств сталей позволяет увеличить эксплуатационную стойкость деталей машин, что является важной задачей материаловедения. Одним из перспективных направлений в ее решении является получение у них многофазной структуры, одной из основных составляющих которой является метастабильный аустенит, претерпевающий при нагружении динамическое деформационное мартенситное превращение (ДДМП)-эффект самозакалки при нагружении (СЗН). Способами, обеспечивающее требуемую структуру, являются изотермическая и ступенчатая закалка. Однако в настоящее время при их проведении для охлаждения с температуры аустенитизации и выдержки при постоянной температуре используются неэкологичные вещества: нагретое масло, расплавы солей или щелочей. В связи с этим актуальной проблемой является их исключение из технологического процесса. На ряде сталей показана возможность решения этой проблемы. Цель работы - показать возможность повышения механических свойств исследованных сталей 30ХГСА, 38ХС, 45Г, 40ХН, 10Г12, 60Х18 применением рациональных режимов экологичного способа закалки сталей (изотермической - для низколегированных и ступенчатой - для высоколегированных) за счет получения в их структуре наряду с другими составляющими метастабильного остаточного аустенита и реализации эффекта СЗН. Образцы исследованных сталей после аустенитизации (в ряде случаев с выдержкой в межкритическом интервале температур - МКИТ) охлаждались в воде до температуры образования нижнего бейнита (изотермическая закалка) или стабилизации переохлажденного аустенита к мартенситному превращению при охлаждении (ступенчатая закалка), после чего выдерживались в печи, и охлаждались на воздухе до комнатной температуры. Применялись дюрометрический, металлографический и рентгеновский методы исследования. Определялись механические свойства при растяжении и ударная вязкость. Эти свойства сравнивались с полученными у исследуемых сталей после типовой термообработки, включающей закалку в масле и отпуск. Показано, что изотермическая и ступенчатая закалка исследованных сталей без использования неэкологичных веществ, проведенная по рациональным режимам, позволяет повысить механические свойства по сравнению с их уровнем после обычно применяемой закалки в масле (пожароопасно, пары концерогенны), и отпуска. Это достигается поучением многофазной структуры с метастабильным аустенитом. Предложено для повышения механических свойств исследованных сталей получать у них многофазную структуру с метастабильным аустенитом проведением изотермической и ступенчатой закалки экологичным способом без использования нагретого масла, расплавов солей или щелочей. Для исследованных сталей определены режимы изотермической и ступенчатой закалки экологичным способом, позволяющие повысить механические свойства по сравнению с уровнем, достигаемым закалкой и отпуском. При этом в отличие от аналогичного типового способа закалки исключены затраты на приобретение солей или щелочей, их утилизацию, промывку изделий от них. По сравнению с закалкой и отпуском новый способ не требует применения масла и отпуска. Последнее улучшает экологию и снижает энергозатраты при термообработке.