Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основних задач современного металловедения являє.ся создание научных основ эффективных ресурсосберегающих способов повышения механических и служебных свойств конструкционных стачай. Повышение конструктивной прочности стогн за счет одновременною повышения свойств прочности и пластичности достигается путем измельчения аустенитного горна. В настоящее время широкое применение получила скоростная индукционная закалка, разработаны ее научіше и тзхнологдческле основы. Однако, в производственных условиях наибольсий объем металла обрабатывается с использованием печного и других способов нагрева с относительно низкими скоростями. Увеличение скорости нагрева уже до относительно невысоких значений порядка 0,5-5 С/с, которые могу г быть реализованы при ускоренном нагреве в печи деталей относительно небольшого сечения, приводит к существенному измельчению аустенитного зэряа. 11ибч?ся рэзэрп повышения качества металла. Проблема заключается л разработке оптимальных режімов аустинизацик, обескечгш&гэдех па только по-' лучение мелкого начального зерна, ко и сохранена его ;/.=,чк.«*л при последукцей необходимой вздсгуко, а так??,' трсСуач-.-'П /рт;: .иь прокаливаемости стали. US^bSJti^IuK'liLrsfiii?.'" чслалась р'-зр,*» ботка научных основ закалки с ускоренным ыг:г;»гсч. В задачи работы входило:
-
Созданич лабораторно:! устадогги к і-отіїдлкк ксмялйксто:: исследований структурной лерзкртстздлизгакп п\г. нагреве -(т критики лрэв.'-едеиий изреохлгг.тап-'ого аустагата.
-
Исследован;;о о;:єоз::Косї^і ^ор?"т,'ровштал пелхогс злрна ауе-тснита при d.>t прозри.""::;; л чго ;,ос;я при последующее :~7и:-яске ь зависимости от неходлол м'.::ср^стру;лур;.: сталл і; сг.ор-зс:;' нагрева.
3. Уточнение кинетических п структурных осаС?1Г.:ас7я{\
превращения &устенита з соответствии с емоез^мдся нсіліул ДаН-
НЫМИ.
4. Изучение устойчивости переохлажденного аустекята поело
ускоренных режимов аустенизации.
Научную новизнуі работы составляют:
1. Методические разработки, исследований образования аусте -нита при нагреве и кинетики превращения переохлажденного *ус-
тенита* j.'.;' '
2. Результати систематического исследования влияния исход
ной микроструктуры стали и скорости нагрева на начальный размер
зерна аустенита, формирующийся при d-'f-перекристаллизации.
Показано, что Наиболее сильное влияние исходной микроструктуры стали на начальный размер зерна аустенита прояьлкэтся в случаэ ускоренного нагрева со скоростями порядка 0,5 - 5 С/с* Наиоольшее измельчение зерна достигается при исходных дисперсных структурах смешанного типа с максимальной удельной площадью границ раздела структурных составляющих. Установлено, что предварительный отпуск стали в температурном интервале развития обратимой отпускной хрупкости влияет на образование аустенита при последующем ускоренном нагреве,
3. Результаты исследования влияния исходной микроструктура
стали и скорости нагрева на устойчивость образующегося мелкого
зерна аустенита.
Обнаружено, что при нагрево со скоростями выше некоторого граничного значения образующийся мелкозернистый аустенит имеет аномально низкую устойчивость, причина которой связывается с развитием первичной бесцентровой рекристаллизации, вызванной фазовым наклепом. Доказано существование устойчивого против собирательной рекристаллизации определенного распределения зерен по размеру.
4. Новые представления о кинетических и структурных осо
бенностях превращения переохлажденного аустенита сталей
Доказано существование трех бейнитных превращений. Выявлены условия образования низкотемпературного перлита. Развита гипотеза связи четырех кинетических типов y-»ol превращения ъ железе с превращениями аустенита в сталях.
-
Теория кинетики образования бейнита, учитывающая структурные особенности зарождения и роста, размер зерна аустенита. Предсказаны " зависимости инкубационного периода образования бейнита от размера зерна аустенита.
-
Эффект влияния скорости охлаждения, величиной больше верхней критической скорости закалки, от температуры аустени-зации до температуры выдержки в субкритической области на кинетику изотермического превращения аустенита. Зависимость верхней критической скорости закалки, определяемой кинетикой про -
межуточного превращения, от кинетики подготовительных процессов в феррито-перлитнсй области.
7. Результати исследования кинетики превращения аустенита после ускоренных реюмов аустенизащш.
Обнаружено влияние фазового наклепа на кинетику превращений переохлажденного аустенита. Установлене связь между структурнім механизмом образования аустенита при нагреве и кинетикой его превілщония после ускоренной аустенизащш.
Научная и практическая значимость результатов. Полученные новые данные являются вкладом в теории образования аустенита при нагреве и его превращения при переохлаждении. Предлагаема! трактовка превращений аустенита сталей, которая более полно объясняет существующие экспериментальные данные, мояет служить основой общей теории распада переохлажденного аустенита. Сделанное обобщение данных о измельчении зерна при нагреве и превращении мелкозернистого аустенита при охлаждении яапяется научной базой разработки технологических режимов закалки с ускоренным нагревом, чмеицих целью повышение качества металла за счет измельчения аустенитного зерна и производительности труда за счет интенсификации процесса. Таким образом,рзшвна актуальная научная проблема, имеющая важное народно-хозяйственчоо значение. Закалка с ускоренным нагревом мокэт широко внедряться в производство на сущвству?здах марках стали и действующем ш.ч несколько модернизированном оборудовании. Автор в качества ответственного исполнителя и руководителя хоздоговорных работ участвовал в разработке режимов закалки с ускоренным нагревом ряда спепста-лей на предприятиях п/я А-1575, В-2575, B-S402 /годоной экономический эффект составил 428,5 тыс. рублей/.
Апроошцш работы. Основные результаты работы изложни и обсуждены на девяти научных конференциях и семинарах. По материалам диссертации опубликовано 43 печатных работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы v приложения. Объем диссертации: 296 страниц текста, 169 рисунков, 33 таблиц, список лйтзратуры - 434 источника. В приложении представлены акты внедрения.
