Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 138 отжиг термической обработкой» [6, 7]. Актуальность данной работы заключается в обеспечении повторяемости режимов термической обработки, разработанных в лабораторных условиях, при внедрение на производстве деталей с различными типоразмерами. Методика экспериментального исследования По существующей технологии, причиной снижения ударной вязкости является формирование структуры ячеистого перлита, снижающего балл феррито-перлитной составляющей и образующей не благоприятное распределение ее областей. Даже назначенный предприятием гомогенизационный режим термообработки не полностью обеспечивает устранение ликвации [2]. В результате детали рамы боковой и балки надрессорной проходят нормализацию на 120 о С выше Ac 3 , что ведет к росту аустенитного зерна, снижающего усталостную прочность материала, являясь одной из причин преждевременного выхода изделий из эксплуатации по хрупко-вязкому излому, особенно в условиях отрицательных температур. По существующему режиму нормализации: скорость нагрева 38 о С/мин до температуры 940 о С, время выдержки 2 часа, скорость охлаждения на воздухе 7 о С/мин, что составляет 90 мин для 400 кг отливки. При этом на части деталях от партии имеется феррито-перлитная структура с не более 7 баллом по ГОСТ5639 при требуемом 8 балле по ГОСТ32400. Таблица № 1 Режимы термообработки № режима T, o C t, мин Т1 T2 T3 t1 t2 t3 t4 t5 t6 1 400 600 900 10 240 1,9 В В В 2 400 600 860 10 300 1,7 В В В Примечание: В – охлаждение на спокойном воздухе; режимы термообработки определяются в соответствии с методикой АСЛЗ.00.003-ОМ «Управляемая термообработка низкоуглеродистой стали» на образцах ударной вязкости [5, 6]. Оптимальную структуру стали возможно получить путем применения метода регулируемого охлаждения воздухом. Так при снижении температуры нормализации до 860 о С, 60 мин, варьирование скоростями охлаждения от 7 до 3,5 о С/сек приводит к росту KCV -60 c 23,6 до 38,5 Дж/см 2 . При высоких температурах нормализации (940 о С), увеличение скорости охлаждения 7,5 о С/сек, формирует верхний бейнит с KCV -60 =12,5 Дж/см 2 , при скорости охлаждения 3,5 о С/сек формируется доля нижнего бейнита, что повышает KCV - 60 =30,8 Дж/см 2 [2]. Таким образом, повышение скорости охлаждения измельчает феррито- перлитную структуру, и одновременно ведет к выделению участков верхнего бейнита, снижающих ударную вязкость даже при измельчении феррито-перлитных областей [3]. К особенностям формирования зернистого бейнита можно отнести его возможность зарождения на этапе распада аустенита на мезоферрит, где путем цепной реакции наблюдается его переход в область промежуточных превращений при непрерывном охлаждении [4]. При этом используя оптический микроскоп с разрешением 1500 х , выявить нижний бейнит можно лишь по наличию мезоферрита в виду дисперсности в перлите.