Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,007

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДОПОЛИМЕРНОЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ СРЕДЫ «ТЕРМОВИТ-М» ПРИ ЗАКАЛКЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Осколкова Т.Н. Шорохова О.В.
Закалка стали является видом термической обработки, направленным на изменение структуры и свойств с целью повышения твёрдости и прочности. Для качественной закалки охлаждающая среда должна характеризоваться высокой охлаждающей способностью в интервале температур перлитного превращения стали и низкой - в интервале температур мартенситного превращения. Такие охлаждающие среды как вода и индустриальное масло не отвечают этим требованиям, так как вода охлаждает слишком быстро в мартенситном интервале температур, что вызывает трещины и коробление изделий, а масло охлаждает недостаточно быстро в верхнем интервале температур, поэтому непригодно для закалки углеродистых и низколегированных сталей с малой устойчивостью переохлаждённого аустенита. В настоящее время всё большее число промышленных предприятий прекращают использование минеральных масел для закалки легированных сталей и применяют их заменители. В основном это синтетические закалочные среды, представляющие собой растворы полимерных соединений и органических веществ [1]. Закалочная полимерная среда, используемая вместо минеральных масел, должна обладать следующими преимуществами: не ухудшать экологическую обстановку предприятий, обеспечивать такой же, как минеральные масла, комплекс свойств закаливаемого металла, быть дешевле масел и превышать время эксплуатации последних [2].

Основным и наиболее объективным параметром оценки свойств закалочных сред является их охлаждающая способность, характеризуемая зависимостью скорости охлаждения образца или детали от температуры. Эта взаимосвязь позволяет определить температуру смены стадий кипения жидкости на охлаждаемой металлической поверхности и установить температурные интервалы с максимальной и минимальной скоростью охлаждения [3].

Целью настоящей работы было исследование охлаждающей способности водных растворов полимера «Термовит-М» в сравнении с индустриальным маслом И-20А для закалки легированных сталей.

От ближайших аналогов «Термовит-М» отличается долговременной стабильностью, более высокой воспроизводимостью показателя твердости изделий. Закалочный раствор, приготовленный на основе концентрата «Термовит-М», при соответствующем контроле и корректировке способен работать без замены не менее года, «пропуская» при этом количество закаливаемых изделий по массе в соотношении к массе закалочного состава как 70:1.

В данной работе в качестве исследуемых закалочных сред использовали 4; 4,5 и 5 % водные растворы, приготовленные из концентрата «Термовит-М» производства ЗАО НПО «Промэкология» г. Омск согласно ТУ 2219-040-23763375-2006.

Охлаждающую способность водополимерной среды на основе полимера «Термовит-М», нагретую до температур 20, 30, 40, 50, 60 °С, изучали при помощи прибора «Компатон», который представляет собой термометр цифровой и датчик температуры шаровидной формы, имеющий в своём геометрическом центре термопару. Датчик нагревали до tн = 850 °С, затем переносили в закалочную среду. При этом на цифровой термометр производили запись измерений значений температуры с заданным интервалом времени. В результате были получены кривые охлаждения и проведён сравнительный анализ заданных концентраций водополимерной закалочной среды Термовит-М с индустриальным маслом.

Полученные кривые охлаждения исследуемых растворов полимера «Термовит-М» отвечали основным требованиям, предъявляемым при качественной закалке легированных марок сталей: имели скорость охлаждения выше критической в интервале температур перлитного превращения, а в интервале температур мартенситного превращения, напротив, обладали низкой скоростью охлаждения.

Для закалки в исследуемых растворах полимера были выбраны образцы из сталей марок 30ХГСА, 40ХН и ШХ15. Закалённые образцы не содержали закалочных трещин и имели требуемую структуру, характерную при закалке данных образцов в индустриальном масле.

Таким образом, при опробовании закалочной среды «Термовит-М» были получены положительные результаты при закалке легированных сталей в интервале концентраций раствора полимера 4-5 % при температурах 20-60 °С. Небольшая стоимость водных растворов полимера открывает перед этой закалочной жидкостью большие перспективы и возможность успешного использования его вместо индустриального масла И-20А.

Список литературы

  1. Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. Трещинообразование в процессах нагрева и охлаждения сталей и сплавов. М.: Флинта, Наука, 2005. 196 с.
  2. Горюшин В.В., Шевченко С.Ю., Петропавловский А.Г. и др. Новая полимерная закалочная среда Акресол // МиТОМ. 2008.
    № 4. С. 49-52.
  3. Астащенко В.И. Особенности охлаждающей способности водных растворов полимеров // Социально-экономические и технические системы. 2007. № 1. С. 73-78.

Библиографическая ссылка

Осколкова Т.Н., Шорохова О.В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДОПОЛИМЕРНОЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ СРЕДЫ «ТЕРМОВИТ-М» ПРИ ЗАКАЛКЕ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 9. – С. 178-179;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25416 (дата обращения: 06.12.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074