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

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 4. 2017 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 128 УДК 621.747.58 ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ Е.О. ЧЕРТОВСКИХ 1 , инженер ОГМет, А.В. ГАБЕЦ 1 , канд. техн. наук, директор по развитию Д.А. ГАБЕЦ 2 , аспирант А.М. МАРКОВ 2 , доктор техн. наук, профессор Г.А. ОКОЛОВИЧ 2 , доктор техн. наук, профессор ( 1 ООО «АСЛЗ», г. Барнаул, 2 АлтГТУ г. Барнаул) Чертовских Е.О. - 656037, г. Барнаул, пр. Калинина 116/52, ООО «Алтайский сталелитейный завод», e-mail: chertovskih13@gmail.com Проведено исследование влияния режимов термической обработки стали 20ГФЛ на ударную вязкость KCV -60 , являющуюся оценкой надежности изделий, работающих в сложных климатических условиях. На основе ортогональной центральной композиционной матрицы планирования эксперимента выполнен расчет уравнения полиномы 2-х степеней показателя ударной вязкости KCV -60 . Применена контролируемая термическая обработка с построением термограмм критических точек инкубационного, перлитного, промежуточного превращения. Трансмиссионной электронной микроскопией выявлена структура феррито-сорбито-бейнитная. Ключевые слова: феррито-перлит, нижний бейнит, ударная вязкость, критические точки, промежуточное превращение. Введение В конструкции грузового вагона до 70% литых деталей изготавливается из низкоуглеродистой стали 20ГФЛ, где общий суммарный вес деталей в одном вагоне составляет 4 т. Это детали автосцепного устройства и тележки вагона. Средняя востребованность машиностроительной отрасли в деталях для постройки новых вагонов составляет 140 тыс. тонн литья/год. Особого внимания к себе требуют ответственные высоконагруженные крупные детали: рама боковая и балка надрессорная. На боковую раму и балку надрессорную воздействуют статические и динамические нагрузки в продольном и поперечном направлениях, а также крутящие моменты в вертикальных и горизонтальных плоскостях. Основным видом разрушения является вязкий-хрупко излом. Из-за износов частей узла гашения колебаний, отмечено повышение нагрузок. Смыкание пружин и стыковые переезды усиливают ударные нагрузки. В ходе исследования установлено, что пик разрушений наблюдается при отрицательных температурах. На основании статистических данных известно, что зарождение трещины происходит в летний период времени, а разрушение детали в зимний [1 - 6]. Методика экспериментального исследования Рамы боковые и балки надрессорные изготавливаются из стали 20ГФЛ, химический состав которой представлен в таблице 1 [3]. Таблица 1 Химический состав стали 20ГФЛ Массовая доля химических элементов,% С Si Mn P S Cr Ni Cu V Al 0,19 0,42 1,15 0,01 0,01 0,08 0,05 0,1 0,06 0,03