Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 81 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Показатели механических свойств стали 40Х2Н2МА после различных режимов термического упрочнения Термообработка Твердость, HRC σ 0.2 , МПа σ в , МПа δ,% КСV, Дж/см 2 Долговечность при растяжении, мин Долговечность при сжатии, мин Закалка + отпуск 400 °С 43 1304 1501 8 46 10/27,3* 3325 Закалка + отпуск 500 °С 40 870 1257 14 62 10/33,8* 2675 Закалка + отпуск 600 °С 32 539 950 20 88 – – Изотермическая закалка при 350 °С 37 735 1160 24 50 14/41,5* 4505 Изотермическая закалка при 450 °С 34 562 820 16 39 – – _______________ * Время зарождения трещины / показатель общей долговечности. закалкой, при которой мартенсит образуется с высокой скоростью, бейнитное превращение протекает с пониженной скоростью, а это спо- собствует формированию менее дефектной и напряженной структуры. Проведенные ранее исследования показали, что в условиях много- кратного динамического нагружения рост уста- лостных трещин происходит преимуществен- но по границам раздела фаз [4]. Результаты электронно-микроскопических исследований говорят о том, что карбиды, образующиеся в структуре закаленной стали при ее отпуске на границах кристаллов мартенсита, имеют зна- чительную протяженность (рис. 2). В стали со структурой нижнего бейнита дисперсные выде- ления карбидов окружены пластичной α- фазой, являющейся эффективной преградой на пути распространения трещины (рис. 3). Рис. 2. Структура стали после закалки и отпуска при 400 °С Рис. 3. Структура стали после изотермической закалки при 350 °С Основными факторами, ограничивающи- ми широкое применение изотермической за- калки для упрочнения деталей механизмов, являются более высокая стоимость процесса, а также повышенные требования к экологи- ческой и взрывобезопасности. Однако при из- готовлении наиболее ответственных деталей эти факторы не имеют решающего значения, а основополагающим показателем является высокий уровень механических свойств. Тех- нологический процесс изотермической за- калки был использован для упрочнения бойка экспериментального пневмоударника, разра- ботанного в ИГД СО РАН (рис. 4). Предва- рительные результаты промышленных испы- таний показали высокие эксплуатационные свойства нового образца погружного пневма- тического ударника.