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 ____________________________________________________________________ 130 температурой 850 о С отмечено, что увеличение времени выдержки с 30 до 60 мин благотворно повлияло на повышение ударной вязкости. Сравнивая два режима с одинаковой температурой выдержки 940 о С можно отметить снижение количества бейнитной составляющей при уменьшении скорости обдува от 8 до 3 м/с (изменение скорости охлаждения от 6 до 4,5 о С/сек). При этом скорость охлаждения образцов 6 о С/сек ведет к получению участков с верхним бейнитом хлопьевидной формы при снижении KCV -60 до недопустимых значений 1,25 кДж/м 2 . Снижение скорости до 4,5 о С/сек обеспечивает многократный рост до 3,08 кДж/м 2 с образованием нижнего бейнита в перлите с выделением осветленного легированного феррита на фоне общего феррита. По результатам исследований построены термограммы, отражающие происходящие по перегибам кривой охлаждения превращений. На рисунке 2 приводится термокинетическая диаграмма, на которую наложена термограмма режима термообработки 850 о С, 45 мин, 4 о С/сек (KCV -60 =5,14 кДж/м 2 после отпуска 600 о С, 30 мин). Как видно из рисунка, в интервале температур 701÷576 о С протекает инкубационный период, а затем минуя интервал выделения перлита происходит промежуточное превращение в интервале 576÷456 о С за 45 сек. Бейнитная структура характеризуются формой в виде пластин или реек с высокой плотностью дислокаций. Имеется место искривления специальных карбидов и их дробление с нарушением правильного чередования специальных карбидов и феррита. Специальные карбиды заключены в твердом растворе α-железа, что возможно только при протекании промежуточного превращения в момент распада переохлажденного аустенита [4 - 9]. При снижении температуры превращения повышается прочность легированного феррита. Вязкость, связанная с размером эффективного зерна, в свою очередь, определяется характером границ продуктов превращения и структурным состоянием исходного аустенита [10 - 14]. Таким образом, упрочнение твердого раствора углеродом и увеличение плотности дислокаций в результате сочетания изменения объема и превращения по сдвиговому типу будут приводить к более высокой прочности стали при снижении температуры превращения. Рис. 2. Термокинетическая диаграмма стали 20ГФЛ с наложенной термограммой режима термообработки На основе матрицы планирования эксперимента выполнен расчет регрессионного уравнения ударной вязкости KCV -60 в натурном виде: KCV -60 = 3,074 – 0,019·(T h – 900) – 0,018·(t exp – 45) – 0,117·(V air – 5,5)+ +0,00017·(T h – 900)2 – 0,001·(t exp – 45)2 – 0,079·(V air – 5,5)2 – 0,0003·(T h – –900)·(t exp – 45) – 0,002·(T h – 900)·(V air – 5,5) – 0,0033·(t exp – 45)·(V air – 5,5), ( 1 где T h – действительная температура нагрева, о С, t exp – действительное время выдержки при температуре Т h , мин, V air – действительная скорость потока воздуха, м/с.