CC BY
29
ВЕСТНИК
ПРИАЗОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
1999г Вып. №8
УДК 669.14:669.788.001.5
Гаврилова В.Г.1
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ИОД ЗАКАЛКУ И УСЛОВИЙ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА МИКРОС ТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИСТОВОЙ БОРС ОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ
Изучена зависимость механических свойств и микроструктуры борсодержащей стали от режимов термообработки, включающих аустеншпизацию от различных температур, подстуживание и высокий отпуск.
В работе исследовалось влияние температуры аустенитизации и продолжительности под-стуживания перед последующим охлаждением в воде с целью разработки режимов термоупрочнения борсодержащей стали, обеспечивающих оптимальное сочетание показателей механических свойств. Исследовались пробы, отобранные от листа горячекатаной стали, содержащей: 0,20 % С, 0,26 % 81, 0,96 % Мп, 0,002 % В и подвергнутые режимам термообработки, приведенным в таблице
Таблица - Параметры режимов термообработки проб борсодержащей стали
№ Закалка в воде Условия охлаждения Отпуск
режима температура,°С выдержка, мин Продолжительность подстуживания, мин температура,0!' выдержка, мин
1 850 50 0,5 650 30
2 930 50 0,5 650 30
3 930 50 1,0 650 30
4 930 50 2,0 650 30
После термоупрочнения из проб изготавливались образцы для механических испытаний, результаты которых представлены на рисунках 1 - 4.
Установлено, что наиболее низким уровнем прочностных характеристик при высоких значениях показателей пластичности и сопротивления ударному нагружению обладает стать после термообработки с нагревом под закалку до 850 °С и подстуживанием на воздухе в течение 0,5 мин перед охлаждением в воде (режим 1). Близким уровнем соответствующих показателей механических свойств обладает сталь после термоупрочнения по режиму: закалка от 930 °С и подстуживание на воздухе в течение 2-х минут (режим 4). Однако сталь характеризуется в этом случае несколько более высокой прочностью и ударной вязкостью при пониженной пластичности.
После термообработки по режимам 2 и 3 наблюдается значительное повышение прочности и твердости при некотором снижении пластичности и ударной вязкости. Сокращение продолжительности подстуживания от 1 мин (режим 3) до 0,5 (режим 2) приводит к снижению прочностных характеристик и повышению пластических свойств, а также ударной вязкости Твердость стали при этом не изменяется.
1 ГИТУ, инженер.
Номер режима
Рис.1- Влияние температуры закалки и условий охлаждения на характеристики прочности борсодержащей стали.
Номер режима
Рис. 2 - Влияние температуры закалки
и условий охлаждения на характеристики пластичности борсодержащей стали.
Номер режима Номер режима
Рис. 3 - Влияние температуры закалки и условий охлаждения на ударную вязкость борсодержащей стали.
Рис. 4 - Влияние температуры закалки и условий охлаждения на твердость борсодержащей стали
Анализ микроструктур показал что режим 1 обеспечивает формирование феррито- сор-битной структуры в результате выдержки стали при температуре, соответствующей двухфазной (а+Т)области (критическая температура Асз для исследуемой стали ~ 860 °С).
Режим 2 обеспечивает образование однородной структуры мартенсита, который после отпуска превращается в сорбит отпуска. Увеличение продолжительности подстуживания до 1 мин (режим 3) сопровождается образованием мартенсито-бейнитной структуры, по-видимому, этому способствует сегрегация атомов бора на субзеренных дислокационных стенках, в результате чего, внутри аустенитных зерен образуются вытянутые, разветвленные зоны с повышенной концентрацией атомов бора. В процессе окончательного отпуска в этих зонах образуются частицы борндов и после химического травления субзеренные .границы становятся различаемыми в оптическом микроскопе. Увеличение подстуживания до 2 мин (режим 4) сопровождается сб-
разованием феррито-перлитной смеси, так как в течение этого времени температура металла достигает значений Ас3, Размер ферритного зерна в этом случае меньше, чем при режиме 1
Таким образом, изменение условий охлаждения борсодержащей стали от температур ау-стенитизации, связанное с подстуживанием в пределах аустенитной области, оказывает существенное влияние на микроструктуру и механические свойства.
Выводы
1 Сопоставление значений прочностных характеристик стели, термически обработанной по режимам 2 и 3 показывает, что увеличение продолжительности подстуживания от 0,5 мин до 1 мин приводит к приросту предела текучести на ~ 12 НУмм2, в временного сопротивления ~ на 31 Н/мм2, что объясняется образованием в результате применения режима 2 частиц упрочняющих выделений, обусловливающих снижение пластичности и ударной вязкости.
2. Полученные результаты могут быть использованы при разработке режимов термоупрочнения, обеспечивающих дополнительное повышение уровня: механических свойств борсодержащих сталей без изменения их состава.
Перечень ссылок
1. Лякишев Н.П., ПлинерЮ.П., Лаппо СИ. Борсодержащие стали и сплавы.-М.Металлургия,
1986.-191 с.
2. Свойства элементов: Справочник,- 4.1/ Под ред. Самсонова Г.В -М . Металлургия, 1976,-
600 с.
3. Винарое СМ. Свойства конструкционной стали с бором.-М.: Мир,1978.-806 с.
4. Самсонов Г.В., Серебряков Т.И., Неронов В.А. Бориды.-М.: Атомиздат, 1975.-376 с.
Гаврилова Виктория Григорьевна. Инженер ский металлургический институт в 1986 году, повышение качества металлопродукции за счет микроструктуры.
кафедры металловедения, окончила Мариуполь-Основные направления научных исследований -регулирования состава стали, а также макро- и
