Показана важная роль остаточного аустенита в повышении износостойкости сталей и высокопрочного чугуна, подвергнутых изотермической закалке. Предложено регулировать его количество и стабильность с учетом условий воздействия абразивных частиц, что позволяет получить наиболее высокий уровень износостойкости.

Запропоновано математичну модель для кількісного аналізу фазового складу сталевих виробів. У ході розрахунків використано співвідношення статистичної теорії вивчення впливу умов охолодження та хімічного складу сталей на їх фазовий склад і результати дослідження теплових полів у двовимірних твердих тілах під час швидкого охолодження. Встановлено розподіл фаз у сталевих профілях прямокутного та квадратного перерізу за умов гартування.

Наведено узагальнення синтезної теорії пластичності на визначення межі пластичності матеріалу, який зазнав попередньої ультразвукової обробки. Одержано аналітичну залежність межі пластичності від тривалості та амплітуди напруження акустичного опромінення, яка добре узгоджується з експериментальними даними.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043.64

Рубрики:

Теорія гартування заліза та його сплавів. Прогартовуваність заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено механічні випробування на розтяг загартованих від 1373 K зразків аустенітних ГЦК-стопів систем Fe - Ni і Fe - Ni - C. Виявлено рівні їх границь плинності та міцності в діапазоні температур 100 - 300 K. Показано покращання вуглецем механічних властивостей інварних стопів. У межах моделі магнітодисперсійного твердіння оцінено приріст межі плинності за рахунок впливу магнітних неоднорідностей у стопах. На підставі аналізу зроблено висновок про те, що в ГЦК-стопах Fe - Ni і Fe - Ni - C має місце явище інварного зміцнення, внесок від якого послаблено за наявності вуглецю та який зменшується зі зниженням температури.

Установлено закономірності структуроутворення та формування властивостей вуглецевої сталі у разі охолодження високошвидкісним газовим потоком та розроблено технологічні засади екологічно чистого та ресурсоощадного процесу термічної обробки дроту, призначеного для холодної пластичної деформації. Вивчено особливості розпаду переохолодженого аустеніту та структури, що формується, вуглецевої сталі у разі традиційного патентування з застосуванням розплаву селітри або свинцю та високошвидкісного газового потоку як охолодних середовищ. Показано, що технологія газового патентування забезпечує формування мікроструктури та властивостей вуглецевої сталі, аналогічних властивостям, одержуваним після патентування в розплаві селітри (свинцю), що дозволяє замінити традиційне, яке застосовується під час виробництва сталевої стрічки для виготовлення поршневих кілець двигунів внутрішнього згоряння.

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"

Розроблено технологію поверхневого зміцнення низьковуглецевих низьколегованих сталей (на прикладі Ст3 і 09Г2) дугою з неплавким електродом (дуга з вугільним і вольфрамовим електродами). Вивчено вплив основних параметрів поверхневого зміцнення на структуру та механічні властивості зміцненого шару. На підставі результатів проведених дослідів установлено, що для поверхневого зміцнення можна використовувати дугу з неплавким електродом, яка дозволяє здійснювати локальний нагрів з високими швидкостями охолодження. Установлено, що високої твердості поверхневого шару низьковуглецевих сталей з вихідною феритно-перлітною структурою можна досягти додатковими прогрівами без розплавлювання поверхні. Однократний нагрів поверхні цієї сталі зумовлює підвищення твердості на глибині 0,2 мм до 270 HV. За двократного нагріву твердість поверхневого щару на глибині 0,2 мм становить до 380 HV. Трикратний нагрів забезпечує утворення переважно мартенситної структури у поверхневому шарі та зумовлює підвищення твердості на глибині 0,3 мм до 400 HV, а на глибині 0,6 мм - до 360 HV. Внаслідок обробки поверхні з магнітним скануванням вугільної дуги одержано зразок з шириною зони знеміцнення 2 мм та мінімальною твердістю 400 HV. Відстань між максимумами твердості становить близько 2,5 мм. Ділянка з твердістю, нижчою за 450 HV, менша від 1 мм. Застосування магнітного сканування дуги дозволяє збільшити твердість у зоні перекриття зміцнюваних смуг і зменшити кількість проходів. Наведено основні принципи поверхневого зміцнення низьковуглецевих низьколегованих і конструктивних сталей, а також алгоритм розрахунку термічних циклів і полів максимальних температур,

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.

Приведены результаты исследований влияния ступенчатой закалки и закалки с прерванным охлаждением на механические свойства стали 10Г12. Показано, что хорошее сочетание свойств стали можно получить после рациональных режимов ступенчатой и прерванной закалок.

На основании данных, характеризующих влияние скорости охлаждения с температуры нагрева под закалку на фазовые превращения и механические свойства стали 25ХН3МФА, разработана технология закалки крупных роторов с регламентированной интенсивностью охлаждения в зависимости от диаметра изделия, позволяющая снизить расход распыляемой воды и повысить рентабельность водовоздушных установок.

Описаны результаты исследования влияния режимов лазерной закалки на свойства конструкционных сталей 40, 40Х и 38Х2МЮА. Показано, что лазерное упрочнение позволяет значительно повысить твердость. Найдены математические закономерности влияния скорости перемещения лазерного луча на глубину упрочненного слоя в зависимости от марки стали. Показано, что наивысшие значения твердости соответствуют зоне наиболее дисперсного мартенсита.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043.64

Рубрики:

Теорія гартування заліза та його сплавів. Прогартовуваність заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж69408 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043.64 + К641.51,27

Рубрики:

Теорія гартування заліза та його сплавів. Прогартовуваність заліза та його сплавів

Електродугове зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж72605 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043.64

Рубрики:

Теорія гартування заліза та його сплавів. Прогартовуваність заліза та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 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.