Область техники:	Материаловедение, металловедение, композиционные материалы.
Направление:	Термическая обработка металлов и сплавов.
Цель:	Технология позволяет повысить эксплуатационные, механические и технологические свойства конструкционных и инструментальных сталей.

 

Краткое описание и специфические особенности.

Процесс осуществляют на традиционном термическом оборудовании и не требует дополнительных затрат. Новые режимы закалки и отпуска (температура, продолжительность, последовательность операций, химический состав охлаждающей среды составляют “ноу-хау”) позволяют получить однородную мелкоизмельченную структуру конструкционных и инструментальных сталей. По сравнению с традиционной термообработкой, разработанная обработка увеличивает прочность на изгиб материала на 10 - 50%, пластичность более чем в 2 раза, ударную вязкость в 2 - 15 раз при сохранении высокой твердости закаленной стали.

Диаграммы упрочняющей

термоциклической обработки.

1 - традиционная термообработка	2 - многократная закалка с промежуточным отпуском
3 - термоциклирование выше А1	4 - маятниковое термоциклирование вокруг А1
с окончательной закалкой (с последнего цикла)	с окончательной закалкой (с последнего цикла)

Преимущества перед традиционной

термической обработкой.

Процесс позволяет заменить высоколегированные стали на низколегированные.

Процесс дает возможность уменьшить вес конструкции.

Процесс наиболее эффективен для особо ответственных конструкций, изделий и инструмента, испытывающих большие ударные нагрузки.

Процесс позволяет улучшить закаливаемость сталей, исправить их неоднородную структуру.

Структура и свойства обработанных сталей.

Использование нового процесса термообработки, общая продолжительность которого увеличивается на 10-20%, позволяет получить на некоторых марках сталей свойства подобные свойствам “булатной” стали. Например, для нелегированной стали У8 (0,8% C) с твердостью HRC 59 - 60 после обработки удалось поднять ударную вязкость образцов без надреза (10x10x55 мм.) в 13 - 15 раз от 0,2 МДЖ/м² (после традиционной термообработки) до 2,5 - 3 МДЖ/м²; а прочность при изгибе образцов (5x10x55 мм.) возросла на 25 - 30% от 2850 МРа до 3550 - 3850 МРа. При этом образуется структура, состоящая из однородной смеси высокоуглеродистого и малоуглеродистого мартенсита. “Мягкий” малоуглеродистый мартенсит придает стали У8 высокую пластичность и ударную вязкость, а “твердый” высокоуглеродистый мартенсит - высокую прочность и твердость ,подобно тому, как влияет структура на свойства “булатной” стали.

Результаты испытаний и

промышленная апробация.

Технология прошла промышленное опробование на конструкционных и инструментальных сталях Советского производства в условиях нескольких предприятий России и Беларуси.

Примеры: Повышение свойств упрочненных изделий и инструмента.

Процесс прост в осуществлении, экологически безвреден, осуществляется на стандартном оборудовании, легко автоматизируется.

Возможные пути реализации

технологии и сотрудничества.

Предлагается процесс в том виде, как он разработан. Потребуются дополнительные испытания образцов из сталей, не применяемых в Беларуси.

Данная технология дает возможность разработки современных сталей, обладающих одновременно высокой вязкостью и прочностью, специальных сталей с особыми свойствами, сталей с эффектом памяти формы, малолегированных сталей с повышенной надежностью, высокоизносостойких сталей на базе современных технологий их изготовления. Для этих целей потребуются дополнительные инвестиции со стороны зарубежных партнеров в рамках выполнения совместных научных исследований.

Вверх	Назад

(C) Шматов А.А., Федотов Ф.О., 2006