Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 65 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ 100 мкм. С учетом размеров и формы иссле- дуемых поверхностей, а также предполагаемой глубины деформационного упрочнения были выбраны две схемы измерения (рис. 3 а , б ), а также изображены пять «дорожек» для канавки первого обжатия образца первого корпуса. В каждой из схем замеров прокалывались «дорожки» на расстоянии от 400 до 700 мкм друг от друга. Такой диапазон расстояний был выбран с точки зрения получения более полной информации о распределении значений микро- твердости и размеров канавки. Для первой схе- мы измерения количество уколов в каждой «до- рожке» составляло от 30 (боковые поверхности канавки) до 50 (дно канавки). Для второй схе- мы измерения количество уколов составляло от 5 (между боковой поверхностью канавки и внутренней поверхностью корпуса) до 45 (дно канавки). Начальные уколы делались на рассто- янии 50...60 мкм от края образца, и отсчет рас- стояний по глубине замеров велся от начальных уколов. В процессе работы была измерена микро- твердость и исследована микроструктура на об- разцах: – первого корпуса: два образца (по две канав- ки первого и второго обжатия); – второго корпуса: один поперечный образец (канавка первого и второго обжатия); – третьего корпуса: один поперечный обра- зец (канавка первого и второго обжатия). Результаты исследования При измерении микротвердости исследовал- ся материал корпуса на глубину 3 мм от боковых поверхностей канавок, а также область от дна а б в Рис. 3 . Схемы измерения микротвердости (стрелками указаны направления измерений): а – по нормали к поверхности канавки; б – под углом 45° к поверхности канавки; в – «дорожки» измерения микротвердости для канавки первого обжатия образца первого корпуса канавки до наружной поверхности корпуса. По- грешность при измерении микротвердости свя- зана с определением длины диагонали отпечатка и не превышает 0,5 мкм. По полученным значе- ниям построены кривые изменения микротвер- дости с глубиной измерения для «дорожек» ка- навки первого обжатия образца первого корпуса и определено распределение микротвердости по толщине корпуса по двум схемам (рис. 4). По результатам измерений проведена ста- тистическая обработка полученных значений микротвердости согласно [3]. В табл. 1, 2 и на рис. 5, а представлены результаты статистиче- ской обработки для канавок первого обжатия образца первого корпуса и для канавки первого обжатия образца третьего корпуса (после реду- цирования) соответственно. Для каждого из кор- пусов был определен разброс значений микро- твердости, представленный на рис. 5, б. Таким образом, после пластической дефор- мации корпус, изготовленный из стали 20, имеет поле распределения значений микротвердости от 2000 до 4020 МПа, т. е. значение микротвер- дости по отношению к образцу из отожженного корпуса выросло в три раза, а у отожженного – от 1340 до 2450 МПа. Следовательно, рассеива- ние значений микротвердости у этого корпуса в два раза меньше, чем у корпуса без термообра- ботки. Исследование микроструктуры стали 20 го- ловной части корпуса изделия выявило наличие трещин в области дна канавок и наружной по- верхности корпуса (рис. 6). Для образцов корпусов, не подвергавшихся отжигу, максимальные значения микротвердо- сти соответствуют области металла, которая в наибольшей степени подверглась деформиро-