Obrabotka Metallov 2013 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (59) 2013 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение В строительной индустрии и добывающих отраслях промышленности получили широкое распространение машины ударного действия, обладающие высокой энергией ударного на- гружения. Для их производства необходимо применять материалы, обладающие высокой прочностью и значительным сопротивлением усталостному разрушению при воздействии ци- клических ударных нагрузок [1]. В настоящее время для изготовления наиболее нагруженных деталей ударных машин используют среднеугле- родистые легированные стали, упрочненные за- калкой с последующим отпуском. Однако такой вид термической обработки не позволяет обе- спечить высокую надежность и долговечность ударных машин, ресурс работы которых обычно не превышает нескольких сотен часов машинно- го времени [2]. Проведенные ранее исследования по созданию в стали высокопрочной структуры, обладающей значительным сопротивлением усталостному разрушению, показали, что одной УДК 539.4:620.2 КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ С МАРТЕНСИТО-БЕЙНИТНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ АУСТЕНИТА* П.А. ПОПЕЛЮХ, аспирант А.И. ПОПЕЛЮХ, канд. техн. наук, доцент М.Р. ЮРКЕВИЧ, студентка ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 06 мая 2013 года Попелюх А.И. - 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: aip13@ mail.ru Разработан новый способ комбинированной высокотемпературной термомеханической обработки стали 40Х2Н2МА со смешанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита, обеспечивающий сочетание высоких показателей прочности, ударной вязкости и трещиностойкости. В результате термообработки в ста- ли формируется мелкодисперсная структура, состоящая из 60 % нижнего бейнита и 40 % продуктов отпу- ска мартенсита. Предложенная термическая обработка по сравнению с традиционной технологией закалки с отпуском позволяет при сопоставимых показателях прочности обеспечить двукратное повышение ударной вязкости и трехкратное увеличение усталостных свойств стали 40Х2Н2МА. Ключевые слова: термическая обработка, термомеханическая обработка, мартенсит, бейнит, ударные механизмы, надежность. из перспективных технологий является терми- ческая обработка со смешанным мартенсито- бейнитным превращением аустенита [3]. Высо- кие механические свойства стали могут быть также обеспечены технологическими процесса- ми, основанными на совмещении термического упрочнения и деформационного воздействия. Исследования, выполненные в научных кол- лективах М.Л. Бернштейна, Л.И. Тушинского и других ученых, свидетельствуют о том, что ис- пользование технологического процесса высо- котемпературной термомеханической обработ- ки (ВТМО) позволяет увеличить прочностные характеристики высокопрочных среднелегиро- ванных сталей по сравнению с традиционным технологическим процессом закалки с отпуском на 200…300 МПа без уменьшения показателей пластичности, и повышает сопротивление ста- ли усталостному разрушению в 1,5–2 раза [4, 5]. Деформация может осуществляться на различ- ных стадиях нагрева и охлаждения, однако для упрочнения деталей ударных машин наиболее рациональным является способ, при котором ______________ * Работа выполнена в рамках программы «Формирование государственных заданий высшим учебным за- ведениям на 2013 год и на плановый период 2014 и 2015 годов в части проведения научно-исследовательских работ». Регистрационный номер: 7.759.2011.