Введение к работе
Актуальность работы. Задача по разработке нових высокопрочных материалов диктуется специальными требованиями некоторых отраслей промышленности, а также необходимостью создания машин и оборудования с минимальной материалоемкостью. В качестве незаменимых высокопрочных материалов, обладающих удовлетворительной пластичностью и сопротивлением хрупкому разрулани», а также хороше! гехнолсгичнистыо, зарекомендовали себя мартенситностьреющке стопи ЛДСС/', имеющие разнообразные области применения: авиационная промышленность и ракетостроение, вявр ргетика, военная промышленносгь, оборудование и инс рументы общего и спешального назк чеїшя, приборостроение. Осноеным требованием, предъявляемым к высокопроаным сталям /6g =ISGCK!IG0 МПа/, является их достаточная пластичность и вязкость.целесообразность использования іермс— механической обработки /ШО/ для улучшения пластичности и вязкости высокопрочных МСС к настоящему времени доказана. Известно таюш, что наиболее высокой прочности обычно удается достичь сочетанием нескольких способов упрочнїаая /деформешоиный и .разовые наклеп, дисперсионное твердение, диспергирование структуры/. Оптимальним сочетанием высокой прочности и сопротивления хрупкому разрушению, по-видимому, может обладать дисперсиошюупрочненнвй материал, где в лгкои и пластичное матрице равномерно распределена частицы второй фазы. При этом наличие двухфазной аустекито-мартеьситной структуры /где дисперсионное твердение может иметь место как в обеих ([азах, так и в одной об -фаза/, вероятно, дополнительно способствует получению повышен, ;х значений пластичности и вязкости.
Цель работы: изучение возможности ловншения пластичности и вязкости высокопрочных / 6g 7 ііхоо МПа/ сталей о аустенито-мартеисиг,.-ной структурой, упрочняемых старением, путем прикенекн: различных схем ТІЛО.
Для достижения поставленной цели решались следующие эадачя:
I. Изучить влияние двойного старения / в /-и ct-фазах/ ьисако-никелевых сплавов ни фазовые превращения при охлаждении к нагреве /feU / и отарение мартенсита * ;
. 2. Изучить влияние исходной ауотенито-А'ьртенситнои структури ка старенне мартенсита;
3. Изучить влияние деформационного /в цикле ТМО/ я фазового на -клепи,, а также способа получения мартенсити на свойства оталаі пооле оііфения;
';. Разработать схемы ЇМО для повышения комплекса механических свойств высокопрочных оталей Н2Ш2Т4 и H2SU2I4J32 /аустешто-мфтеисят-кыа отаревдве стали -ЛІЛСС/» НІ5Ш5ІСІ0 и Щ2М6КІРХ4Т ** ЛіСО/.
'' Научная новизна. В сталях ауатенитного и Мфтевситногс клаооа /на примере сталей Н26М2Т4,Н23А2Т4Ю2 и НІ5Ф9Д5КЮ,НІШ6И2Х4Т соответственно/, упрочняемых старением и имею'~*х уровень прочности 2100-^300 МПа, принципиально еозможно достижение достаточно высокой ллаошчноси и ударной вязкости за счет регламентации кх фазового состава /с/. + "Ґ* и оуОотруктЯ'Ы /ТМО/.
Использование эффекта двойного стфення /в f- и о^-фазах/ для стаиєи H2Q42T4 в К28Д2Т4Ю2 позволяет добиться ь них выоокои ^твердости /*700 HV ft прочности /^«2250Ша/ л износостойкости. Однако, как установлено электроняокжкроскоиичаскиьш исследованиями, выдо.ипиа фазы / -//^(Tcji) в,виде штотииообраз&ых колонки по границам зерен щл стірении аустенита вызывает резкое охрунчньакив этих етьлеіі. іакікире-: рывистые выделения j -фазы нечувствительны X И ЗМЄКЄШШ ПЛОТНОСТИ А' фактов кристаллического строения матрицу, поэтому впаиваемое ими.охру пчиванке не mox"* быть » полкой маре уотрышяо применением ТМО.
Ь сталях НІ5ЇЄМ5КІ0 х НІ2ДЗКІ2КГ, имеющих после обычной термо'од
к - Эта часть работы в большой меро Скла поставлена ирсф.М.Д.Пер:саоом ** - Стали придлокены Институтом металлофизики ЩКИЧеркет; работа-ьь'ш. .{єна совместно о А.Ф.Едкералом.
работки низкую пластичность / ^=44-5С#/ и ударнуу; вязкость /КЕ1Г= сО,2-0,3 МД.ж/м /, с помощью ТМО удается увеличить в структуре количество как остаточного аустенита / /дп^/', который фиксируется з&чаикой, так и реЕєртир"ованного аустенита / У~ПРТ1 /, образующегося при нагреве одновременно со старением мартенсита; общее количество / -фази - от 20 до 30$. Наличке в структуре этих сталей дисперсной J -фазы, упрочненной в результате фазового наклепа, и отсутствие пограничных выделе -* ний лнтерметачлидов после ТМО заметно пов.иает их шіаг;-ічносіь и ударную вязкость..
Практическая полезность. Разработаны режимы термической и термомеханической обработок, позаг яюдае получить высокою твердосгь и -прочность сталей H2fivi, Для сталей НІ5ФЄМ5КІО и НІ2М6КІ2Х4Т разработаны режимы термоыеха-,ническоіі обраоотки, которые позволяют после стандьр-'иого старения мартенсита, 525С, 2 ч, получить более высокая комплекс механических свойств по сравнению с закалкой: посла ВТМО с & =160-170% за проходов о получением мелкозернистой рекристаллизовашюй структуры и холодно:! де формации с 5=30-50?« достигается 6ott =2200-2400 Г.Ша, 6% =2300-2500 МЛа, ^=55-50^, КСИУ1.4 ЦДж/к2. Разработанные рехилі.ТЖ) рекомендовав к испсльзое&юш при применении сталей с уровнем прочности более 23СО МПа для деталей' типа пружин, упруглх элементов, специальных креплений и других Ексокоцаярлжан-ных узлов онергооборудовшшя, а также пластинчатых и тарельчатых пружин и режущих инструменте- в машиностроении. С использованием предложенных режимов ТМО были получены заготовки диска насоса умульсатерь в агрегате АЗДЧЯА из стате НІ2МЗКГ2Х4Т. Аггробьцля работы. По материалы/, диссертации были сделаны доклади' на Конференции молодых ученых и специалистов по проблемам фазовых превращении в твердом теле "Фазовые превращения - SO", Москва, февраль 1990 г. и на УШ Всесоюзной конференции "взаимодействие дефектов кристаллического строения и свойства сплавов", Тула, октябрь 1991г. Публикации. По теме диссертацаЛ опубликовано ' статье и тезиси доклада. Структура и объем диссертации, диссертация состоит из введения,
4 глав,.выводов, списка литературы / наименований /, приложения,Похожие диссертации на Термомеханическая обработка стареющих аустенитно-мартенситных сталей высокой прочности для повышения пластичности и вязкости
