Obrabotka Metallov 2009 No. 2

мартенситного превращения. Для стали У8 этот диапазон составлял от 20 до 300 °С. После этого производился нагрев в область температур бей- нитного превращения с последующей изотерми- ческой выдержкой τ из = 40 мин. Время выдержки было выбрано таким образом, чтобы полностью происходили процессы распада переохлажден- ного аустенита и отпуска полученного ранее мартенсита. Температура подстуживания Т п ре- гламентирует объемные доли образующихся в структуре мартенсита и бейнита , а изменение температуры нагрева в области изотермическо- го распада Т из от 250 °С до 500 °С позволяет получать бейнит различной морфологии и из- менять степень отпуска пересыщенного твер- дого раствора. Проведенные исследования по определе- нию оптимального соотношения в смешанной структуре мартенситной и бейнитной фазы по- казывают, что увеличение количества бейнита приводит к уменьшению характеристик проч- ности и твердости с одновременным увеличе- нием характеристик трещиностойкости. Если в стали сохраняется до 60 % бейнитной состав- ляющей, то по показателям трещиностойкости такая сталь незначительно уступает свойствам стали с полностью бейнитной структурой. При этом в структуре стали сохраняется мар- тенситный каркас, обеспечивающий высокие прочностные характеристики. Значительное влияние на механические свойства сталей ока- зывает морфология бейнита. Структура ниж- него бейнита обладает значительным сопро- тивлением усталостному разрушению. Если в стали образуется структура верхнего бейнита с грубыми выделениями карбидной фазы, то сопротивление распространению трещин зна- чительно снижается. При изготовлении деталей ударных механиз- мов термообработку стали У8 целесообразно про- водить по следующим режимам: нагрев до темпе- ратуры аустенитизации Т а = 800 °С, ускоренное охлаждение образца в ванне с расплавом селитры до температуры Т п = 270 °С, повторный быстрый нагрев образца в ванне с расплавленной селитрой до температуры Т из =350 °С с выдержкой при этой Рис. 3 . Трещиностойкость стали У8 после различных видов термического упрочнения на одинаковый уровень твердости HRC 48. 1 – термообработка с мартенсито-бейнитным превращением аустенита; 2 – закалка с отпуском; 3 – изотермическая закалка температуре в течение 40 минут. При вышеука- занных режимах в стали формируется структу- ра, имеющая в своем составе 40 % мартенсита и 60 % нижнего бейнита. Исследования сталей методами оптической и просвечивающей электронной микроско- пии показывают, что структура, получаемая в результате реализации предлагаемой схемы термической обработки, имеет «игольчатое строение» и состоит из твердого раствора и карбидной фазы. Степень дисперсности фаз и области выделения цементита в основном определяются температурой изотермической выдержки. Эффективность предлагаемого способа тер- мической обработки оценивалась путем срав- нения со свойствами стали У8 после закалки ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 2 (43) 2009 23 ΔК, МПа*м -1/2