Вплив температури ізотермічного гартування на зміцнення високоміцних чавунів при деформації

Abstract

Досліджено вплив температури ізотермічного гартування на механічні властивості ADI матеріалів. Термообробка дослідних зразків відбувалася нагрівом вище температури перетворення феритної складової в аустеніт та ізотермічного гартування за температур від 280 до 380 °С. Як гартувальна середа використовувалось рідке олово. В указаних діапазонах температур вивчались пластичні характеристики та параметри міцності зразків в залежності від режимів термообробки. Особливу увагу привернуто на параметри деформаційного зміцнення. Встановлено, що за температур ізотермічного гартування в діапазоні 330…360 °С під час пластичної деформації з’являється TRIP-ефект, що супроводжується високою швидкістю зміцнення матеріалу, за рахунок перетворення залишкового аустеніту в мартенсит. Зміцнення зразків під час пластичної деформації відбувається в 2 етапи. На першому етапі зміцнення відбувається традиційно за рахунок пластичної деформації залишкового аустеніту. Зі збільшенням навантаження основу зміцнення відіграє TRIP-ефект. Пластичні характеристики змінюються зі збільшенням температури гартування. За температури 280 °С міцність та твердість металу максимальна, а пластичні характеристики мінімальні. Оптимум механічних властивостей, разом з опором втомі, спостерігається в діапазоні температур 330…360 °С. Для деталей ґрунтообробної сільгосптехніки, які працюють за незначних навантажень (лапи культиваторів), має застосовуватись гартування на нижчий бейніт. В цьому випадку визначальну роль відіграє твердість.

The influence of isothermal hardening temperature on mechanical properties of ADI materials is investigated. Heat treatment of the experimental samples consisted of heating above the temperature of conversion of the ferrite component into austenite and isothermal hardening at temperatures from 280 to 380 °C. Liquid tin was used as the quenching medium. In the specified temperature ranges, the plastic characteristics and strength parameters of the samples depending on the heat treatment modes were studied. Particular attention is paid to the parameters of deformation hardening. It is established that at isothermal hardening temperatures in the range of 330…360 °C during plastic deformation, the TRIP effect appears, the appearance of which is accompanied by a high rate of hardening due to the conversion of residual austenite into martensite. Strengthening of samples at plastic deformation has 2 stages. At the first stage, the hardening takes place according to the traditional mechanism due to the plastic deformation of residual austenite. With increasing load, the basis of strengthening is the TRIP effect. Plastic characteristics change with increasing tempering temperature. At 280 °C, the strength and hardness of the metal is maximum, and plastic characteristics are minimal. The optimum mechanical properties, including fatigue resistance, is observed in the temperature range 330…360 °C. For parts of tillage machinery that work at low loads (cultivator legs) should be used hardening on the lower bainite. In this case, the hardness plays a more important role.

Исследовано влияние температуры изотермической закалки на механические свойства ADI материалов. Термообработка опытных образцов проходила при нагреве выше температуры превращения ферритной со- ставляющей в аустените и изотермической закалки при температурах от 280 до 380 °С. В качестве закали- вающей среды использовалось жидкое олово. В указанных диапазонах температур изучались пластические ха- рактеристики и параметры прочности образцов в зависимости от режимов термообработки. Особое внимание уделено параметрам деформационного упрочнения. Установлено, что при температурах изотермического закаливания в диапазоне 330…360 °С при пластической деформации проявляется TRIP-эффект, появление ко- торого сопровождается высокой скоростью упрочнения за счет преобразования остаточного аустенита в мартенсит. Упрочнение образцов при пластической деформации происходит в 2 этапа. На первом этапе упроч- нение проходит традиционно, за счет пластической деформации остаточного аустенита. При увеличении нагрузки основу упрочнения играет TRIP-эффект. Пластические характеристики меняются с увеличением температуры закалки. При 280 °С прочность и твердость металла максимальная, а пластические свойства минимальны. Оптимум механических свойств, в том числе сопротивление усталости, наблюдается в диапазоне температур 330…360 °С. Для деталей почвообрабатывающей сельхозтехники, работающих при незначитель- ных нагрузках (лапы культиваторов) нужно применять закаливание на нижний бейнит. В этом случае опреде- ляющую роль играет жесткость.