Delist.ru

Создание интегральной технологии изготовления крупных слитков и поковок из них для повышения ресурса и конкурентоспособности ответственных изделий (07.09.2007)

Автор: Дурынин Виктор Алексеевич

Изменение первоначальной зеренной структуры начинается еще в ходе нагрева и к моменту начала изотермической выдержки аустенитное зерно заметно увеличивается уже при температуре 930?С. При температуре аустенитизации 960?С увеличение еще более существенно. Основной механизм роста аустенитного зерна при нагреве – это коагуляция нескольких соседних зерен. К началу изотермической выдержки в результате этого формируется неоднородная зеренная структура, в которой, наряду с мелкими, встречаются крупные зерна. Во время изотермической выдержки рост аустенитного зерна происходит как за счет миграции зерна в тело соседнего, так и за счет объединения нескольких соседних зерен. Это приводит к тому, что дефект зеренной структуры (разнозернистость), возникший к началу изотермической выдержки, не устраняется. Однако, в случае аустенитизации при более высокой температуре (960?С) разница в размерах мелких и крупных зерен не так значительна. Это вызвано тем, что абсолютный размер мелких зерен после изотермической выдержки при 960?С больше, чем при 930?С.

Наиболее распространенным методом оценки склонности к тепловому охрупчиванию является определение сдвига критической температуры хрупкости под воздействием термообработки по режиму ступенчатого охлаждения (step cooling). Это специальный режим охрупчивающей термической обработки со ступенчатым замедленным охлаждением. Пробы для испытания отбирались на растоянии 1/4 В (где В – толщина заготовки) после закалки и основного отпуска. Затем они проходили отпуск, имитирующий минимальный цикл технологических отпусков. После этого проба подвергалась охрупчивающей обработке (табл.13)

Таблица 13

Режим ступенчатого охлаждения («Step cooling»).

Температура выдержки Время выдержки,ч Охлаждение

Со скоростью, ?С/ч До температуры

Посадка в холодную печь, нагрев по мощности печи до Т = 593 ?С

593 1 5,6 538

538 15 5,6 524

524 24 5,6 524

496 60 2,8 468

468 100 27,8 315

От 315?С полное охлаждение на воздухе

Из проб изготавливали стандартные образцы с V-образным надрезом типа Шарпи по ASTM А370 для испытаний на ударный изгиб с построением кривой перехода в исходном состоянии и после охрупчивающей обработки. Температуру хрупко-вязкого перехода определяли по критерию работы удара 55 Дж. Разница между VТr55 для материала в исходном и охрупченном состоянии дает величину сдвига критической температуры в результате охрупчивающей обработки.

Результаты испытаний ожидаемой температуры перехода в хрупкое состояние приведены в табл.14.

Таблица 14

Температура перехода в хрупкое состояние.

№ поковки J - фактор Ожидаемая температура перехода в хрупкое состояние vTr55 ?C

707209 111 -26

707191 99 -38

707210 122 -22

707192 125 -22

Видно, что ожидаемая температура перехода в хрупкое состояние находится значительно ниже +10С, что соответствует требованиям ТУ. Одновременно показана общая тенденция к снижению ожидаемой температуры перехода в хрупкое состояние до минус 38С при уменьшении величины J-фактора до 99, что еще раз подтверждает влияние содержания таких элементов, как олова, фосфора, кремния и марганца на склонность к охрупчиванию.

Глава 8. Исследование качества поковок обечаек из стали СТ1-А.

Химический состав одной из плавок стали СТ1-А, примерно соответствующий по отечественному стандарту стали марки 15ХЗМФ, приведен в табл.15

Таблица 15

Химический состав заготовки из стали CT1-А, %

С Si Мn Сг Мо V S Р Аl J-фактор

плавочный состав

0,17 0,26 0,45 2,88 0,68 0,29 0,005 0,006 0.007 70,29

контрольный состав

верх 0,19 0,29 0,45 2,88 0,66 0,26 0,006 0,008 0,011 89,54

низ 0,16 0,27 0,44 2,82 0,63 0,25 0,005 0,007 0,010 75,97

Требования ТУ 0,13-

0,18 0,17-

0,37 0,30-

0,60 2,7-

3,0 0,60-

0,80 0,25-

0,012 ?

загрузка...