Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 75 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП УДК 669-1 ФОРМИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ПОВЫШЕННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ СТАЛИ 20 МЕТОДОМ МЕХАНОТЕРМИЧЕСКОГО ВОЗДЕСТВИЯ* А.С. ПЕРЦЕВ, аспирант Д.О. ПАНОВ, ст. преподаватель А.П. НИШТА, канд. техн. наук Ю.Н. СИМОНОВ д-р. техн. наук, профессор ( ПНИПУ, г. Пермь ) П.А. ПОПЕЛЮХ, аспирант Н.В. ПЛОТНИКОВА, канд. техн. наук ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 20 декабря 2012 года Перцев А.С. – 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: mto@pstu.ru Исследованы процессы формирования комплекса повышенных механических характеристик трубных за- готовок из стали 20 при комплексной механотермической обработке, включающей исходное термоулучше- ние, холодную радиальную ковку и последеформационный отжиг в широком интервале температур. Ключевые слова: конструкционная сталь 20, механотермическая обработка, радиальная ковка, последе- формационный отжиг, повышенный комплекс механических характеристик. _______________ * Работа выполнена в рамках ФЦП « Научные и научно-педагогические кадры инновационной России » на 2009–2013 годы, соглашение № 14.В37.21.2065. Введение Метод упрочнения стали термомеханиче- ской обработкой был открыт и получил широ- кое применение в промышленности в середине ХХ века [1]. В настоящее время перспективным вари- антом механотермической обработки является последовательное применение операций пла- стической деформации различными методами и термической обработки с целью получения уль- трамелкозернистой (УМЗ) и наноструктур. Наиболее эффективными способами пласти- ческой деформации являются равноканальное угловое прессование (РКУП) и кручение под вы- соким давлением. РКУП как способ упрочнения конструкционных сталей, в том числе и стали 20, изучен достаточно подробно [2]. Однако данный метод является лабораторным и имеет ряд суще- ственных требований к размерам исходных заго- товок под деформацию и получаемых изделий. Существуют также и другие методы деформа- ции, позволяющие получать УЗМ и нанострук- туры в объемных (массивных) образцах – это де- формация всесторонней ковкой [3], радиальной ковкой и штамповкой обкатыванием [4]. Целью данной работы является исследова- ние закономерностей изменения механических характеристик промышленных заготовок из ста- ли 20, подвергнутых в исходно-термоулучшен- ном состоянии холодной радиальной ковке и по- следеформационному отжигу в широком интер- вале температур. Материалы и методики проведения исследований В качестве материала исследования выбрана углеродистая конструкционная сталь 20, имею- щая следующий химический состав, % (масс.): 0,24 С; 0,39 Mn; 0,22 Cr; 0,14 Mo; 0,25 Si; 0,18 Ni; 0,15 Cu; 0,022 S; 0,012 P.