Інформація
Реєстраційний номер
0219U004816,
Назва роботи
Підвищення комплексу механічних властивостей конструкційних та інструментальних сталей за рахунок оптимізації хімічного складу та методів термічної та хіміко-термічної обробок.
Керівник роботи
Чейлях Олександр Петрович, Доктор технічних наук
Дата реєстрації
11-11-2019
Організація виконавець
Державний вищий навчальний заклад "Приазовський державний технічний університет"
Опис
Об'єкт дослідження - напівфабрикати та вироби з конструкційних та інструментальних сталей, які піддавалися різним методам об'ємного та поверхневого зміцнення та властивості покриттів на основі полімеру. Мета роботи - підвищення якості металопродукції за рахунок легування, поверхневої та об'ємної обробок. Методи дослідження - аналітичні розрахунки, дилатометричний метод, макро-, мікроскопічний і фрактографічний аналізи, рентгенівський фазовий аналіз, випробування механічних та експлуатаційних властивостей. У першому розділі показано, що при раціональних термочасових режимах нагріву і витримки в міжкритичному інтервалі температур гартування з нього та відпуск досліджених конструкційних сталей, а також екологічно чисті способи переривчастого та ізотермічного гартування дозволяють отримати хороше поєднання механічних властивостей. При цьому знижуються енерговитрати у порівнянні із типовою термообробкою, в ряді випадків виключається застосування дорогого та пожежонебезпечного масла і неекологічних розплавів солей (лугів). У другому розділі досліджено вплив плазмового модифікування на властивості високовуглецевих сталей та сплавів: заевтектоїдної сталі У12, графітизованої сталі 150ХНМ, сірих чавунів СЧ18 і СЧ40, високоміцного чавуну ВЧ80. Показано, що в результаті плазмового поверхневого модифікування можливе підвищення твердості для заевтектоїдних сталей, сірих і високоміцних чавунів в 3 рази, а для білого чавуну - в 2 рази. При цьому не відбувається значного окрихчування, що пов'язане з якісними змінами мікромеханізму руйнування металу модифікованої зони. В якості переважаючого мікромеханізму руйнування Найбільш сприятливим мікромеханізмом руйнування слід рахувати реалізацію високодисперсного квазівідколу. У третьому розділі розглянуто вплив ізотермічного гартування на мікроструктуру та механічні властивості економнолегованої безнікелевої сталі 55С3Г2ХМФБА. Показано, що в результаті витримки при 250-300 ?С в сталі формується структура безкарбідного нижнього бейніту з підвищеним вмістом залишкового аустеніту. Така структура забезпечує високий комплекс міцності, пластичності та ударної в'язкості, який, зазвичай, є характерним для сталей, що вміщують нікель. В четвертому розділі досліджені експлуатаційні властивості дифузійних шарів, які отримані насиченням сталей 45, У10, 3Х2В8, 4Х5В2ФС, Х12М і Х12МФ1 титаном та сумісно хромом і титаном. Встановлено, що зносостійкість покриттів в значній мірі залежить від складу сталі, насичуючої суміші та виду активуючих добавок. Найбільш високі коефіцієнти відносної зносостійкості отримані для сталей У10 і Х12М, в яких товщина карбідного шару була максимальною. У п'ятому розділі наведено результати досліджень субструктури сталі 50ХН після термоциклічної обробки зі змінними температурними параметрами та її механічних властивостей. Розраховано внесок різних механізмів зміцнення у величину межі плинності. Винайдено домінуючі механізми зміцнення, що активізуються під час термоциклічної обробки.
Опис продукції
До науково-технічної розробки відносяться запропоновані загартування із міжкритичного інтервалу температур з наступним відпуском та використання Q-n-P - обробки з метою підвищення комплексу механічних властивостей конструкційних сталей, термоциклічна обробка сталі 50ХН зі змінними температурними параметрами, розроблені режими поверхневого термічного зміцнення інструментальних штампових сталей та чавунів (плазмова обробка, дифузійна металізація).