Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 1

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 1. 2017 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 127 Методика экспериментального исследования Испытания проводили на наплавленных образцах из стали 45 диаметром 40мм лентой толщиной 0,5 мм из стали 45 (режим электроконтактной наплавки: I =6кА, Р =1,25 кН, t имп =0,04с). Длина наплавленного образца 30 мм. Нагрев образцов проводили в установке ТВЧ до 900°С, а охлаждение – на спокойном воздухе (19ºС) и в серебристом сыпучем графите кристаллическом литейном ГЛ1 ГОСТ 5279-74. Количественный фазовый анализ и анализ размеров зерна проводили с помощью специализированного программного обеспечения. Результаты и обсуждение Для исследованных условий охлаждения (на воздухе и в графите (рис.1)) характерны четыре стадии: 1 – охлаждение с температуры аустенитизации до температуры начала выделения феррита; 2 – охлаждение от температуры начала выделения феррита до начала перлитного превращения; 3 – собственно перлитное превращение; 4 – охлаждение с температуры завершения перлитного превращения до температуры 200 °С. При меньших степенях переохлаждения, которые имеют место при охлаждении в графите, снижаются потери тепла в окружающую среду, а поэтому создаются условия для увеличения длительности превращения. Поскольку при нормализации в поверхностном слое перлитное превращение протекает при более низкой температуре, чем в центральной части, то структура в поверхностном слое должна быть мельче, а в центральной части крупнее. При индукционном нагреве изделие будет прогреваться только на определенную глубину, поэтому отвод тепла будет протекать еще интенсивнее и длительность превращения еще более снизится. В случае охлаждения в сыпучем графите перлитное превращение начинается при температуре на 30 °С выше, чем при охлаждении на воздухе, однако при этой же температуре и завершается. Отсюда следует, что после завершения перлитного превращения структура образцов после охлаждения в сыпучем графите более однородна. Рис.1. Изменение температуры наплавленных образцов при различных условиях охлаждения после термообработки В результате количественного металлографического анализа наплавленных образцов было установлено, что охлаждение наплавленного образца после ТВЧ в сыпучем графите обеспечило увеличение содержания избыточного феррита в среднем на 4,7% по сравнению с охлаждением на воздухе. Таким образом, общая концентрация избыточного феррита в наплавленном образце после ТВЧ и охлаждении в сыпучем серебристом графите составляет