Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 96 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ температуры. Данная процедура выполнялась с при- менением хромель-алюмелевого термоэлектрическо- го преобразователя ТП-0188 (Тип К, ГОСТ 6616-94), закрепленного на поверхности образцов. Опреде- лялось изменение температуры нагрева образца от времени. При помощи построенного тарировочного графика определялось время работы установки ТВЧ, необходимое для нагрева образцов до рабочей тем- пературы. Обработка образцов проводилась единичным импульсом магнитного поля длительностью – 0,007 с. Расчетное максимальное амплитудное зна- чение напряженности магнитного поля составило H max = 3,95·10 6 А/м. Расчетное значение напряжен- ности импульса магнитного поля индуктора под- твердилось после измерения индукционным датчи- ком, совмещенным через интегрирующую цепочку с осциллографом. Выдержка образцов на неметаллической под- ложке проводилась с целью завершения в структуре металла превращений 1-го и 2-го рода и уменьше- ния избыточной энергии. Время выдержки обрабо- танных образцов составило 24 ч [3]. По окончании выдержки подготавливались микрошлифы обрабо- танных образцов для проведения дюрометрических испытаний, а также металлографических и рентгено- структурных исследований. Определение остаточных напряжений между карбидной и металлической составляющими спла- ва Т15К6 с помощью рентгеновской дифрактоме- трии является сложной задачей. Это обусловлено изменением параметров элементарной ячейки ко- бальта при растворении в нем примесных атомов. В связи с этим расчет напряжений проводили с использованием фазы карбида вольфрама (WC). Упругие постоянные карбида вольфрама были приняты условно и обобщены (для поликристал- лического материала). Анализ напряжений прово- дили по данным позиции пика карбида вольфрама (рис. 1), полученным путем прецизионной съемки дифракционных картин с анализируемой плоско- сти образца. Исследование образцов проводилось с помощью рентгеновского дифрактометра ARL X’TRA. В работе проведен приближенный расчет суммы главных напряжений в анализируемой плоскости образца. Полученные значения говорят о том, что в материале преобладают растягивающие напряжения, которые возникли вследствие спекания инструмента из твердого сплава (см. таблицу). Результаты исследования Согласно данным, представленным в таблице, минимальные остаточные напряжения растяжения наблюдают- ся в образцах, у которых температура предварительного нагрева составила 600 °С. Микротвердость поверхности и распределение микротвердости по глу- бине обработки определялись в соот- ветствии с ГОСТ 25172-82 на микро- твердомере WolpertGroup 402MVD. Исследованные образцы твердого спла- ва характеризовались высокими значе- ниями микротвердости. Построение гистограмм микротвердости контроль- ного и обработанного при температуре 600 °С образцов (рис. 2) показало, что распределение микротвердости явля- ется в большинстве случаев близким к нормальному закону распределения. Это обстоятельство свидетельствует о Расчет суммы главных напряжений в анализируемой плоскости образца Номер образца 1 (Конт- рольный) 2 3 4 Температура нагрева, °С – 400 600 800 Величина растягивающих остаточных напряжений, МПа 1000 900 600 1050 Рис. 1 . Рефлекс карбида вольфрама