Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 388 а) усиливается у сталей, прокаливаемых полностью, или на значительную глубину из- за снижения прочности. Признаком перегрева является рост зерна сверх 9 - 10 балла. б) уменьшается у сталей, прокаливаемых на небольшую глубину, при повышении температуры на 15 - 20 0 С, за счет увеличения толщины закаленного слоя, и плавного перехода от твердости к мягкой сердцевине.  Влияние обезуглероживания : обезуглероживание способствует возникновению поверхностных трещин глубиной до 1.5 – 2 мм и более. Они - следствие растягивающих напряжений, вызванных тем, что в обезуглероженном слое при закалке образуется низкоуглеродистый мартенсит с меньшим объемом, чем в сердцевине. Чувствительность к трещинам больше у сталей с повышенным содержанием углерода.  Влияние условий охлаждения: требуется замедление охлаждения в температурном интервале мартенситного превращения. Уменьшая деформацию изменением условий охлаждения, одновременно мы снижаем чувствительность к трещинам. Для высокохромистых сталей необходимо избегать длительного пребывания сталей при температурах выделения σ-фазы и обеспечивать быстрое охлаждение её от 850 0 С.  Влияние отпуска: отпуск, выполняемый для получения окончательных свойств, следует выполнять немедленно после закалки, для снятия напряжений, так как трещины возникают не только в момент охлаждения, но и некоторое время после него. Обычно это связано с тем, что после охлаждения в стали сохраняется некоторое количество непревращенного в мартенсит аустенита, до 10 %, который при вылеживании претерпевает распад, приводящий к трещинам, вследствие дополнительного изменения объёма и понижения пластичности металла. При необходимости длительного вылёживания сталь следует подвергать предварительному смягчающему отжигу или отпуску.  Режимы шлифовки и полировки: Образование шлифовочных трещин связано со структурой металла, и не связано со способом его выплавки. Местный нагрев в процессе обработки приводит к локальному увеличению объема. При последующем охлаждении объем локальных зон уменьшается, и далее при температурах ниже 100°С происходит разрыв. Факторы возникновения трещин: а) растягивающие напряжения, вследствие излишнего нагрева при шлифовании, что вызывает отпуск мартенсита с образованием структур с меньшим объемом; б) превращение остаточного аустенита в поверхностном слое, и образование хрупких продуктов его превращения; в) чрезмерные давления на шлифуемую поверхность, что вызывает скалывание тонких частей кромок; г) повышенные напряжения вследствие недостаточного отпуска перед шлифованием [3]. Перед шлифовкой горячедеформированные стали подвергают смягчающей термообработке, а шлифовку осуществляют по умеренным режимам. В этом случае необходимо шлифовать только с небольшими подачами. Качество шлифованной поверхности в значительной степени зависит от величины карбидов и их распределения. Чем крупнее карбиды и не равномернее их распределение, тем хуже качество шлифованной поверхности.  Режимы травления: Разрывы, образовавшиеся при травлении металла с внутренними напряжениями, результат суммарного воздействия напряжений при отдельных нарушениях в предшествующей обработке – структурными превращениями или деформацией. Травильные трещины иногда образуют сетку трещин, подобную шлифовочной, но значительно более грубую. Возможно также, что тонкие трещины образовались при шлифовании, и были растравлены. Причина возникновения травильных трещин – насыщение напряженного металла водородом, выделяющимся при травлении. Трещины при травлении чаще возникают в стали с неоднородным распределением карбидов (баллом более 5), если она была закалена с перегревом, недостаточно отпущена, имела риски на поверхности, и был нарушен режим травления. Подвергать травлению высокохромистые стали стоит только после смягчающего отпуска. Применение ингибиторов при травлении