Obrabotka Metallov 2014 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (62) 2014 6 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Для материалов, применяемых в машино- строении, определенный интерес представля- ют высокопрочные стали и сплавы, прочность которых близка к 2400…2500 МПа. Известны УДК 669.14/.15-966.5 ДОСТИЖЕНИЕ УРОВНЯ ПРОЧНОСТИ 2400...2500 МПа В СТАЛЯХ ТИПА ХН3МФС С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ УГЛЕРОДА* В.П. ВЫЛЕЖНЕВ 1 , канд. техн. наук, доцент А.А.СУХИХ 2 , научный сотрудник Ю.Н.СИМОНОВ 1 , доктор техн. наук, профессор В.Б. ДЕМЕНТЬЕВ 2 , доктор техн. наук ( 1 ПНИПУ, г. Пермь, 2 ИМ УрО РАН, г. Ижевск ) Получена 28 октября 2013 Рецензирование 20 декабря 2013 Принята к печати 10 января 2014 Симонов Ю.Н. – 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: simonov@pstu.ru На специально выплавленных в вакуумной индукционной печи высокочистых сталях 45ХН3МФСА, 55ХН3МФСА и 65ХН3МФСА изучена возможность получения высокопрочного состояния с уровнем проч- ности порядка 2400...2500 МПа. Проведенный комплекс исследований свидетельствует о том, что получение высокопрочного состояния на стали 45ХН3МФСА с уровнем предела прочности 2400...2500 МПа недости- жимо даже после проведения ВТМО. На сталях 55ХН3МФСА и 65ХН3МФСА достижение уровня прочности 2400...2500 МПа возможно после отпуска при 150 и 200 °С как после обычной закалки, так и после ВТМО. При этом ударная вязкость и пластичность сталей, прошедших ВТМО, находятся на вполне удовлетворитель- ном уровне (δ = 9...13 %, ψ = 28...42 %, KCU = 0,40...0,46 МДж/м 2 . Исследование микромеханизмов разрушения, проведенное на изломах ударных образцов, показало, что снижение ударной вязкости образцов, прошедших обычную закалку, при температурах отпуска выше 250 °С объясняется активизацией межзеренного разрушения, что связано с проявлением необратимой отпускной хрупкости. ВТМО снижает склонность высокопрочных сталей к необратимой отпускной хрупкости, поэто- му после отпуска при 300 °С в изломах образцов, подвергнутых ВТМО, наблюдаются фасетки квазискола и ямки. Ключевые слова: высокочистые стали ХН3МФС с различным содержанием углерода, высокопрочное состояние, высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО). _______________ * Работа осуществлена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках реализации Поста- новления 218 «Развитие кооперации Российских вузов и промышленных предприятий», договор № 02.G25.31.0068 между Минобрнауки РФ и ОАО «Мотовилихинские заводы» и договор № 2013/050 между ОАО «Мотовилихинские заводы» и ФГБОУВПОПермский национальный исследовательский политехнический университет. никель-кобальтовые стали с малым содержанием углерода, у которых прочность обеспечивается за счет закалки на мартенсит и последующего ста- рения, – так называемые мартенситностареющие стали (МСС). МСС обладают практически не­ ограниченной прокаливаемостью и сравнительно