Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 18 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 669.1 ЗАВИСИМОСТЬ УРОВНЯ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ КОНСТРУКЦИОННОЙ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ОТ ХАРАКТЕРА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ ПО СЕЧЕНИЮ* А.Н. БАЛАХНИН, аспирант Д.О. ПАНОВ, ст. преп. Ю.Н.СИМОНОВ, доктор техн. наук, профессор ( ПНИПУ, г. Пермь ) А.А.НИКУЛИНА, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 20 ноября 2012 года Балахнин А.Н. – 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: mto@pstu.ru Исследована взаимосвязь распределения микротвердости по сечению прутков стали 15Х3Г3МФ после различных режимов обработки и уровня ударной вязкости, а также макрорельефа излома образцов после ис- пытаний на КСТ. Ключевые слова: низкоуглеродистая сталь, пакетный мартенсит, микротвердость, ударная вязкость, ра- диальная ковка. _______________ * Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.1638 « Разработка технологии получения высокопрочных наноструктурных конструк- ционных низкоуглеродистых сталей с износостойкими наноструктурированными покрытиями » . Введение Диспергирование структуры стали являет- ся самым распространенным способом улуч- шения эксплуатационных свойств стали, так как реализуемый при этом зерногранично- субстуруктурный механизм упрочнения – един- ственный из известных приводит к повышению как характеристик прочности, так и характери- стик пластичности материалов. Перспективным промышленным способом диспергирования структуры низкоуглеродистых мартенситных сталей является совмещение хо- лодной пластической деформации (ХПД) мето- дом радиальной ковки (РК) и последующей тер- мической обработки. Целью данной работы является установление взаимосвязи между характером распределения микротвердости по сечению и уровнем ударной вязкости стали 10Х3Г3МФ после различных ре- жимов деформационно-термической обработки. Материалы и методики проведения исследований Материалом для исследования выбрана низ- коуглеродистая системнолегированная сталь 15Х3Г3МФ со следующим химическим соста- вом, % (масс.): 0,09 С; 2,75 Mn; 2,76 Cr; 0,41 Mo; 0,37 Si; 0,19 Ni; 0,12 V; 0,002 Ti; 0,011 S; 0,021P. Вследствие высокой устойчивости пере- охлажденного аустенита в исследуемой стали при охлаждении на воздухе с температур горячей ковки по всему сечению сформирована структу- ра пакетного мартенсита (далее по тексту – «ис- ходно закаленное состояние»). Далее сталь 15Х3Г3МФ со структурой пакетного мартенсита подвергали ХПД на радиально-ковочной машине SХР 16 с круга диаметром 19 мм на круг 12 мм, что составило 60 % деформации (далее по тексту – «холод- нодеформированное состояние»). В качестве степени пластической деформации принимали