Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 424 УДК 620.172.224.2 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕХАНИЗМ РАЗРУШЕНИЯ ЭКСТРУДИРОВАННОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ * Н.Д. КОВАЛЕНКО, м.н.с. А.М. ИВАНОВ, канд. техн. наук ( ИФТПС СО РАН, г. Якутск ) Коваленко Н.Д.  677980, г. Якутск, ул. Октябрьская, 1, Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, e-mail: nakalykay@mail.ru Выполнено экструдирование низкоуглеродистой конструкционной стали. Проведены механические испытания образцов на растяжение и определены механические свойства стали Ст3сп в состоянии поставки и после экструдирования. Проведено исследование механизма разрушения стали в исходном и упрочненном состоянии при положительной и отрицательной температурах. Показано, что прочность стали Ст3сп результате экструдирования повышается в 1,5…2 раза, а пластичность падает в 2,5 раза. Установлено, что в результате диспергирования структуры при экструзии в один проход при температуре 673 К со степенью деформации 0,4 смены вязкого механизма разрушения при одноосном растяжении образцов не происходит, в том числе и при температуре испытаний 213 К. Ключевые слова: сталь, экструзия, образец, температура, механические свойства, прочность, пластичность, излом, фрактограмма, механизм разрушения, вязкое разрушение. Введение В настоящее время во всех ведущих отраслях машиностроения все в больших масштабах применяют высокоэнергетические методы обработки материалов. Экструзия, известная как технология получения изделий путем продавливания вязкого расплава материала или густой пасты через формующее отверстие, и используемая при формовке полимеров, изделий пищевой промышленности и т.д. нашел применение и в области упрочнения металлических материалов. Применительно к металлическим материалам экструдирование применялось вначале для обработки высокопластичных металлов, затем пластичных металлов и сплавов, и наконец, труднодеформируемых материалов [1]. Для упрочнения металлических материалов применяются различные методы интенсивной пластической деформации [2, 3]. В результате динамической экструзии в [4] крупнозернистая (КЗ) медная заготовка была раздроблена на четыре части, а заготовка из ультрамелкозернистой (УМЗ) меди на три части. При УМЗ структура в меди сформирована в результате равноканального углового прессования (РКУП) в 16 проходов по маршруту В с . В процессе динамической экструзии в УМЗ меди произошла динамическая рекристаллизация, а в КЗ меди нет. Влияние геометрических параметров на простой сдвиг при экструзии в [5] проанализировано методом конечных элементов. Технология изготовления длинномерных полуфабрикатов методом изотермической экструзии из конструкционных титановых сплавов ВТ6 и ВТ16 представлена в [6], которая позволяет получать мелкозернистую структуру, оптимальное сочетание прочностных * Работа выполнена в рамках научного проекта № III.28.1.1 по программе III.28.1 СО РАН