Механика деформируемого твердого тела
О статье: поступила: 15.10.2019; финансирование: работа выполнена в рамках государственного задания № 075-00414-19-00
DOI: http://www.dx.doi.org/10.24866/2227-6858/2020-1-3
УДК 539.3, 669.094.2-926.62, 620.17
А.В. Попов, С.Г. Жилин, О.Н. Комаров
ПОПОВ АРТЁМ ВЛАДИМИРОВИЧ – младший научный сотрудник, AuthorID: 780525, SPIN: 2571-7958,
ORCID: http://orcid.org/0000-0001-6588-9937, ScopusID: 57193351972, e-mail: popov.av@protonmail.com
ЖИЛИН СЕРГЕЙ ГЕННАДЬЕВИЧ – ведущий научный сотрудник, к.т.н., доцент,
AuthorID: 177858, SPIN: 7519-1172, ScopusID: 56047191300, e-mail: zhilin@imim.ru
КОМАРОВ ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ – к.т.н., ведущий научный сотрудник, доцент,
AuthorID: 625515, SPIN: 8087-2080, ScopusID: 56432713000, e-mail: olegnikolaevitsch@rambler.ru
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Металлургов ул., 1, Комсомольск-на-Амуре, Россия, 681005
Влияние режимов термообработки на структуру и свойства стальных заготовок, полученных методом алюмотермии
Аннотация: Анализируется влияние последовательных операций термической обработки (неполного отжига, закалки и низкого отпуска) на образование структурных составляющих, определяющих предел прочности при растяжении, относительное удлинение и характер разрушения образцов железоуглеродистых сплавов, полученных методом алюмотермии. Механическим испытаниям подвергались высокоуглеродистые (содержание углерода 1,32–1,93%) экспериментальные образцы конструкционных металлов, полученные с применением термитных смесей, содержащих 0,2–5,6% наполнителей, с использованием углеродных тиглей и форм. Установлено, что неполный отжиг позволяет повысить значения таких свойств, как предел прочности – на 33–84% и относительное удлинение – на 108-893%, образцов при растяжении вследствие сокращения внутренних напряжений при переходе структурных составляющих в зернистый перлит. Операции закалки и низкого отпуска позволяют повысить показатели предела прочности при растяжении на 25–64%, при этом значения их относительного удлинения снижаются (от 11 до 57%). Структура термообработанных образцов представляет собой мартенсит и карбидные фазы. Установлено, что у образца, полученного из термитной композиции, содержащей 4,3% наполнителей, относительное удлинение практически не меняется в зависимости от видов операций термообработки, а предел прочности при растяжении существенно возрастает только после закалки и низкого отпуска. В целом последовательные операции термообработки позволили снизить внутренние напряжения литых заготовок, исправить их структуру, существенно увеличить показатели прочности при растяжении исследуемых образцов, корректировать показатели относительного удлинения.
В результате применения алюмотермии достигаются высокие механические свойства материалов и изделий ответственного назначения, в том числе режущих инструментов, пружин и рессор. На основе полученных результатов перспектива дальнейших исследований – температуры, отличающиеся от температур при традиционных условиях термообработки на твердость, износостойкость, ударную вязкость, прочность и относительное удлинение.
Ключевые слова: сокращение напряжений отливок, повышение прочности, термообработка алюмотермитных сталей, неполный отжиг, закалка, низкий отпуск, механические свойства, алюмотермия, литье.
