Obrabotka Metallov 2013 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (59) 2013 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а б Рис. 1. Схема высокотемпературной термомеханической обработки со смешанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита ВТММБ ( а ), высокотемпературной термомеханической обработки ВТМО и термомеханической изотермической обработки с бейнитным превращением переохлажденного аустенита ВТМИЗО ( б ) сталь деформируют в области существования стабильного аустенита. В этом случае высоко- температурная термомеханическая обработка может являться основой непрерывного высоко- производительного технологического процесса производства деталей ударных машин, соче- тающего операции формообразования и упроч- нения. Применение данного технологического процесса повышает дисперсность формируемой структуры мартенсита или бейнита, уменьшает пересыщенность α-твердого раствора углеро- дом, что в конечном итоге обеспечивает высо- кую способность стали к релаксации локальных напряжений и значительное сопротивление раз- рушению с гарантированно высокими показате- лями прочности и ударной вязкости. Цель исследования заключалась в разработ- ке технологии, сочетающей пластическую де- формацию в горячем состоянии с получением в стали смешанной высокопрочной мартенсито- бейнитной структуры, которая позволит достичь высоких показателей конструктивной прочности в условиях циклического ударного нагружения. 1. Материалы и методы исследования Суть термомеханической обработки со сме- шанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита (ВТММБ), разработанной на кафедре материаловедения в машиностроении НГТУ, заключается в следующем. Стальные заготов- ки нагревают до температуры аустенитизации и деформируют, в результате чего в стали фор- мируется структура мелкозернистого аустенита (рис. 1). После деформации заготовки охлажда- ют с высокой скоростью в расплаве селитры до температуры T п , находящейся между температу- рами начала и окончания мартенситного превра- щения. В условиях переохлаждения происходит частичный распад аустенита с образованием в стали определенного количества мартенсита. Финальная стадия термической обработки за- ключается в нагреве заготовки до температуры промежуточного превращения T из , при которой оставшийся аустенит превращается в структу- ру нижнего бейнита, а образовавшийся ранее мартенсит отпускается. Принципиальное отли- чие разработанной технологии высокотемпера- турной термомеханической обработки со сме- шанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита (ВТММБ) от известных технологи- ческих процессов высокотемпературной термо- механической обработки (ВТМО) (рис. 1, б ) и термомеханической изотермической обработки с бейнитным превращением переохлажденного аустенита (ВТМИЗО) заключается в том, что в стали формируется мелкодисперсная смешанная структура, состоящая из нижнего бейнита и про- дуктов отпуска мартенсита.