Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ УПРОЧНЕННЫХ СТАТИКО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ

Стаценко А.С. 1 Пархачёв А.Н. 1
1 Муромский институт филиал ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых»

Эксплуатационные характеристики деталей из стали 110Г13Л определяются физико-математическими свойствами и состоянием упрочненного слоя, которые обусловлены высоким качеством стали, в первую очередь – характеристиками прочности и пластичности. Зная степень упрочнения поверхности высокомарганцовистой стали (ВМС) в данных условиях работы, можно оценить работоспособность деталей с различными исходными свойствами и использовать сталь 110Г13Л наиболее эффективно.

В производственных условиях образцы из ВМС, упрочненные статико-импульсной обработкой (СИО) при различных режимах, подвергались испытаниям на механические свойства: прочность (σв), предел текучести (σт), относительное удлинение (δ) и сужение (y), а также ударную вязкость (KCU).

Рассмотрим динамику механических характеристик образцов из стали 110Г13Л, упрочненных СИО в различных режимах. При изменении усилия статического воздействия в ходе СИО образцов из ВМС наблюдается различная степень деформации, а в плане микроструктурных изменений отмечается изменение размера зерна аустенита. Результаты лабораторных измерений представлены в таблице 1.

Одним из важных показателей, характеризующих качество ВМС, является ударная вязкость. Образцы для исследования на ударную вязкость изготавливали из стали 110Г13Л, упрочненной СИО и термообработанной. Испытания проводили по общепринятой методике согласно ГОСТ 7370-76. На рис. 1 представлены зависимости ударной вязкости от различного содержания углерода в образцах из стали 110Г13Л, термообработанных и упрочненных СИО. Каждое числовое значение ударной вязкости получено как среднее при испытании пяти образцов.

Таблица 1

№ образца

Энергия удара Е, Дж

Размер зерна аустенита, мм

Механические характеристики образца

σв

σт

δ

y

KCU

МПа

МПа

%

%

МДж/м2

1

6

0,450

720

380

14,3

17,2

1,84

2

12

0,125

830

520

16,4

19,6

2,03

3

18

0,087

960

680

18,2

22,3

2,15

4

24

0,062

1150

830

20,5

25,4

2,27

Степень деформации прямо пропорциональна усилию СИО, поэтому можно проследить зависимость характеристик прочности от указанных выше величин.

Исследуя полученные результаты по механическим характеристикам образцов, упрочненных СИО, сравним их с данными для образцов, упрочненных взрывом, на примере графиков изменения относительного удлинения от твердости по сечению образцов (рис. 1). Как видно из полученных зависимостей, статико-импульсное упрочнение наиболее эффективно и по характеристикам пластичности в сравнении с другими способами упрочнения.

В результате лабораторных исследований установлено, что с увеличением степени деформации механические характеристики стали 110Г13Л улучшаются (табл. 2).

Таблица 2

Механические характеристики

Термообработанные образцы из ВМС

Образцы ВМС упрочненные СИО

Предел прочности σв, МПа

620...850

950...1130

Предел текучести σт. , МПа

300...340

400...450

Относительное удлинение δ, %

15...35

20...40

Относительное сужение y, %

15...25

20...30

Ударная вязкость KCU, Мдж/м2

1,6...1,8

2,0...2,4

Твердость, HB

180..225

560...620

mash3.wmf

Рис. 1. Зависимость ударной вязкости (KCU) от содержания углерода (С): 1 – для образцов из ВМС, упрочненных СИО; 2 – для термообработанных образцов

mash4.wmf

Рис. 2. Зависимость предела прочности (σв) и предела текучести (σт) от степени деформации образцов из ВМС, упрочненных СИО

Таким образом, установлено, что у образцов из стали ВМС 110Г13Л, упрочненных СИО, характеристики прочности увеличились в 1,8…2 раза, показатели пластичности – на 25…30 % по сравнению с термообработанными образцами.


Библиографическая ссылка

Стаценко А.С., Пархачёв А.Н. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ УПРОЧНЕННЫХ СТАТИКО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 5-2. – С. 76-78;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33962 (дата обращения: 04.03.2024).

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 = 1,674