ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
УДК 539.4:620.2
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ
С МАРТЕНСИТО-БЕЙНИТНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ АУСТЕНИТА* <...> М.Р. ЮРКЕВИЧ, студентка
(НГТУ, г. Новосибирск)
Статья поступила 06 мая 2013 года
Попелюх А.И. <...> , 20, Новосибирский
государственный технический университет, e-mail: aip13@ mail.ru
Разработан новый способ комбинированной высокотемпературной термомеханической обработки стали
40Х2Н2МА со смешанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита, обеспечивающий сочетание
высоких показателей прочности, ударной вязкости и трещиностойкости. <...> В результате термообработки в стали формируется мелкодисперсная структура, состоящая из 60 % нижнего бейнита и 40 % продуктов отпуска мартенсита. <...> Предложенная термическая обработка по сравнению с традиционной технологией закалки с
отпуском позволяет при сопоставимых показателях прочности обеспечить двукратное повышение ударной
вязкости и трехкратное увеличение усталостных свойств стали 40Х2Н2МА. <...> Для их производства необходимо
применять материалы, обладающие высокой
прочностью и значительным сопротивлением
усталостному разрушению при воздействии циклических ударных нагрузок [1]. <...> В настоящее
время для изготовления наиболее нагруженных
деталей ударных машин используют среднеуглеродистые легированные стали, упрочненные закалкой с последующим отпуском. <...> Проведенные ранее исследования
по созданию в стали высокопрочной структуры,
обладающей значительным сопротивлением
усталостному разрушению, показали, что одной
из перспективных технологий является термическая обработка со смешанным мартенситобейнитным превращением аустенита [3]. <...> Высокие механические свойства стали могут быть
также обеспечены технологическими процессами, основанными на совмещении термического
упрочнения и деформационного воздействия. <...> Исследования, выполненные в научных коллективах М.Л. Бернштейна, Л.И. Тушинского и
других ученых, свидетельствуют <...>
КОМБИНИРОВАННАЯ_ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ_ОБРАБОТКА_СТАЛИ_С_МАРТЕНСИТО-БЕЙНИТНЫМ_ПРЕВРАЩЕНИЕМ_АУСТЕНИТА.pdf
ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
УДК 539.4:620.2
КОМБИНИРОВАННАЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СТАЛИ
С МАРТЕНСИТО-БЕЙНИТНЫМ ПРЕВРАЩЕНИЕМ АУСТЕНИТА*
П.А. ПОПЕЛЮХ, аспирант
А.И. ПОПЕЛЮХ, канд. техн. наук, доцент
М.Р. ЮРКЕВИЧ, студентка
(НГТУ, г. Новосибирск)
Статья поступила 06 мая 2013 года
Попелюх А.И. - 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский
государственный технический университет, e-mail: aip13@ mail.ru
Разработан новый способ комбинированной высокотемпературной термомеханической обработки стали
40Х2Н2МА со смешанным мартенсито-бейнитным превращением аустенита, обеспечивающий сочетание
высоких показателей прочности, ударной вязкости и трещиностойкости. В результате термообработки в стали
формируется мелкодисперсная структура, состоящая из 60 % нижнего бейнита и 40 % продуктов отпуска
мартенсита. Предложенная термическая обработка по сравнению с традиционной технологией закалки с
отпуском позволяет при сопоставимых показателях прочности обеспечить двукратное повышение ударной
вязкости и трехкратное увеличение усталостных свойств стали 40Х2Н2МА.
Ключевые слова: термическая обработка, термомеханическая обработка, мартенсит, бейнит, ударные
механизмы, надежность.
Введение
В строительной индустрии и добывающих
отраслях промышленности получили широкое
распространение машины ударного действия,
обладающие высокой энергией ударного нагружения.
Для их производства необходимо
применять материалы, обладающие высокой
прочностью и значительным сопротивлением
усталостному разрушению при воздействии циклических
ударных нагрузок [1]. В настоящее
время для изготовления наиболее нагруженных
деталей ударных машин используют среднеуглеродистые
легированные стали, упрочненные закалкой
с последующим отпуском. Однако такой
вид термической обработки не позволяет обеспечить
высокую надежность и долговечность
ударных машин, ресурс работы которых обычно
не превышает нескольких сотен часов машинного
времени [2]. Проведенные ранее исследования
по созданию в стали высокопрочной структуры,
обладающей значительным сопротивлением
усталостному разрушению, показали, что одной
из перспективных технологий является термическая
обработка со смешанным мартенситобейнитным
превращением аустенита [3]. Высокие
механические свойства стали могут быть
также обеспечены технологическими процессами,
основанными на совмещении термического
упрочнения и деформационного воздействия.
Исследования, выполненные в научных коллективах
М.Л. Бернштейна, Л.И. Тушинского и
других ученых, свидетельствуют о том, что использование
технологического процесса высокотемпературной
термомеханической обработки
(ВТМО) позволяет увеличить прочностные
характеристики высокопрочных среднелегированных
сталей по сравнению с традиционным
технологическим процессом закалки с отпуском
на 200…300 МПа без уменьшения показателей
пластичности, и повышает сопротивление стали
усталостному разрушению в 1,5–2 раза [4, 5].
Деформация может осуществляться на различных
стадиях нагрева и охлаждения, однако для
упрочнения деталей ударных машин наиболее
рациональным является способ, при котором
______________
* Работа выполнена в рамках программы «Формирование государственных заданий высшим учебным заведениям
на 2013 год и на плановый период 2014 и 2015 годов в части проведения научно-исследовательских
работ». Регистрационный номер: 7.759.2011.
62 № 2 (59) 2013
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Стр.1