Obrabotka Metallov 2011 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (53) 2011 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Панорамный снимок поверхности разруше- ния образца, упрочненного методом вневаку- умной электронно-лучевой закалки, приведен на рис. 2. При малых увеличениях поверхность усталостного разрушения зоны, упрочненной электронным лучом, имеет однородное строе- ние без каких-либо заметных особенностей. Однако в действительности характер поверх- ности разрушения напрямую связан со струк- турой материала. Об этом свидетельствует фрактограмма, представленная на рис. 3. От- четливо видно, что усталостная трещина про- двигалась преимущественно по межзеренным границам. Следует отметить, что распростра- нение магистральной усталостной трещины сопровождается образованием в некоторых ме- стах трещин – сателлитов, направленных под некоторым углом к поверхности разрушения (рис. 3). Продвигаются эти трещины в глубь материала по границам бывших аустенитных зерен. Причины отмеченного явления обусловле- ны влиянием двух факторов. Один из них свя- зан с перегревом стали в процессе электронно- лучевой обработки, а второй – с отсутствием отпуска высокопрочного мартенсита. Таким образом, фрактографические исследования свидетельствуют о необходимости контроля температуры нагрева поверхностного слоя и недопущения перегрева материала (несмотря на кратковременность процесса), а также о не- обходимости снятия внутренних напряжений в закаленном слое путем проведения последую- щего отпуска. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что отпуск закаленно- го слоя может быть эффективно реализован в результате дополнительного кратковременного нагрева материала путем повторной его об- работки электронным лучом. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения, соответ- ствующая электронно-лучевой закалке и по- следующему отпуску стали У8, приведена на рис. 4. Отпуск поверхностного слоя осущест- Рис. 2. Усталостное разрушение упрочненной стали У8 Рис. 3. Фрактограмма усталостного разрушения поверхностного слоя стали У8, обработанной электронным лучом, выведенным в атмосферу Рис. 4. Влияние отпуска на усталостную трещиностойкость стали У8, упрочненной методом вневакуумной электронно-лучевой закалки: 1 – сталь У8, вневакуумная электронно-луче- вая закалка; 2 – обработка по режиму 1 с до- полнительным отпуском, путем повторной обработки