Введение к работе
Актуальность. Одной из важнейших задач современного машиностроения является повышение надежности изделий в сочетании с возможным снижением их материалоемкости. Решение данной задачи возможно при повышении конструкционной прочности металлических материалов, механические свойства которых в значительной степени зависят от термической обработки, являющейся в большинстве случаев завершающей стадией изготовления деталей. Однако возможности дальнейшего повышения механических свойств металлических материалов при помощи одних лишь традиционных видов термообработки в настоящее время практически исчерпаны.
Стремление придать имеющимся материалам и готовым изделиям оптимальные свойства стимулирует развитие новых методов воздействия на структуру металлов и сплавов, в том числе и комбинированных, сочетающих термическую обработку с воздействием ультразвука, магнитного поля, лазерного излучения и др.
Использование на практике того или иного метода упрочнения, в том числе и предлагаемого термоимпульсного воздействия, оправдано лишь в том случае, когда доказана эффективность используемого способа обработки, выявлены его достоинства и недостатки, очерчены рамки, в которых он действует, установлены причины, вызывающие тот или иной эффект. Все это требует проведения широкомасштабных экспериментальных и теоретических исследований, анализа полученных результатов и выдачи соответствующих рекомендаций.
Цель работы. Создание экономичного и экологически чистого способа повышения механических и эксплуатационных свойств металлических материалов.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
определить влияние импульсной обработки на структуру и свойства конструкционных и инструментальных сталей;
изучить возможность снижения продолжительности термообработки ста-(йіЗа счет использование импульсного воздействия;
исследовать влияние импульсной обработки на напряженно-деформированное состояние стальных изделий.
Научная новизна . Выявлены особенности влияния импульсной обработки в процессе закалочного охлаждения на структуру и свойства сталей, в том числе на прочность, пластичность, ударную вязкость, хладноломкость, теплостойкость.
Установлено влияние химического состава сталей на прокаливае-мость при закалке с импульсной обработкой, найдены оптимальные скоростные режимы охлаждения.
Определено влияние импульсной обработки на механические свойства конструкционных сталей в процессе охлаждения при отпуске. Выявлены его закономерности в зависимости от температуры и продолжительности нагрева.
Установлено влияние импульсного воздействия на напряженно-деформированное состояние стальных изделий при термообработке.
Определены величина деформации и распределение остаточных напряжений при закалке с импульсной обработкой. Выявлено влияние на величину остаточных напряжений импульсной обработки в процессе охлаждения яри отпуске.
Установлено влияние импульсной обработки на стойкость готового быстрорежущего инструмента. Практическая ценность.
Разработаны методы термоимпульсной обработки, повышающие механические и эксплуатационные свойства сталей, что обеспечивает снижение металлоемкости изделий.
Установленное влияние импульсной обработки на остаточные напря жения позволяет повысить надежность стальных изделий.
Предложены режимы термоимпульсной обработки, снижающие энергозатраты на упрочнение изделий.
Осуществлена замена дорогостоящих масел на дешевые охлаждающие среды.
Разработан экономичный способ повышения стойкости готового быстрорежущего инструмента.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались и обсуждались в 1887 году на Международной конференции по проблемаи надежности металлоконструкций в ^-Петербурге, Всероссийской конференции по теплоэнергетике в Воронеже, Всероссийском Семинаре по газовым струям в С.-Петербурге, т-ой Всероссийской конференции '"Решетнев-ские чтения" в Красноярске, а также на Гагаринских Чтениях IS98 гс да в Москве.
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в семи печатных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения , общим объемом 142 листа .включая 27 рисунков, 25 таблиц и списка литературы из 106 наименований.
