Статья

Наименование	Влияние деформационно-термической обработки на структуру и свойства штамповых сталей
Авторы	Дубасов В. М., к. т. н., доц.
Раздел	Металлургия и материаловедение
Год	2018	Выпуск	55	Страницы	38 - 42
УДК	621.73.073
Аннотация	Определены режимы полугорячего выдавливания сталей 5Х3В3МФС, 4Х5МФС, 7X3, 45Х, обеспечивающие получение высокой прочности и пластичности. Показано, что это достигается деформированием в интервале температур фазовых превращений за счёт сформированной в процессе деформации мелкозернистой перлитно-ферритной структуры, имеющей дисперсные равномерно распределённые, сфероидизированные и ориентированно расположенные карбидные частицы в перлите и тонкую субзерённую структуру в феррите. Структура устойчива, она наследуется при нагреве под термическую обработку и оказывает положительное влияние на свойства термообработанной стали.
Реферат	Цель. Снижение расхода штамповых сталей, уменьшение энергетических и трудовых ресурсов. В работе были предложены исследования с целью более глубокого изучения протекающих при деформации и охлаждении процессов деформирования и изменения структуры металла и причин, вызывающих аномальные изменения механических свойств полугорячего выдавливания. Методика. Процесс изучался на сталях 5Х3В3МФС, 4Х5МФС, 7X3, 45Х. Выдавливание осуществляли на гидравлическом прессе, имеющем скорость рабочего хода 15 мм/с. Из заготовок диаметром 40 мм прямым способом выдавливали образцы с диаметром стержня 25, 3 мм, что соответствовало степени деформации 40 %. Из таких заготовок получали стандартные образцы на растяжение с диаметром рабочей части 5 мм. Исследуемые режимы интервала температур 600... 800 ºС разбиты на три группы: 1) пластическая деформация при температурах ниже критической точки Ас1; 2) пластическая деформация с протеканием фазовых превращений в интервале температур Ас1-Ас3; 3) пластическая деформация при температурах выше критической точки Ас3. Схемы последних двух режимов можно отнести к вариантам термомеханической обработки с распадом деформированного аустенита по перлитному механизму. Температура деформации при втором режиме принималась на 10…30 ºС выше критической точки Ас1. При этих температурах структура стали аустенитно-ферритная. Нагрев до температуры 800 ºС обеспечивал во всех сталях, кроме 4Х5МФС, получение однородной аустенитной структуры, т. к. критические точки Ас1 для сталей 5Х3В3МФС, 4Х5МФС, 7X3, 45Х соответствуют температурам 790, 840, 770, 735 ºС. Результаты. После полугорячей деформации штамповых сталей в аустенитно-ферритном состоянии при оптимальной температуре и последующем охлаждении с определённой скоростью может быть получен комплекс механических свойств, отличающихся высокой прочностью и пластичностью. Это достигается за счёт сформированной в процессе деформации и охлаждения мелкозернистой перлитно-ферритной структуры, имеющей тонкую субзёренную структуру в феррите и дисперсные, равномерно расположенные, сфероидизированные и ориентированно расположенные карбидные частицы в перлите. Структурные изменения повышают прочностные свойства тем более значительно, чем больше легирована сталь. Научная новизна. Определены режимы полугорячего деформирования ряда штамповых сталей, обеспечивающие получение высокой прочности и пластичности. Практическая значимость. Практическое использование термомеханической обработки связано с целым рядом технологических трудностей, обусловленных главным образом относительно небольшой устойчивостью структурного состояния стали, получаемого в результате ТМО и обеспечивающего её высокие свойства. Однако эти трудности можно преодолеть, если проводить данную обработку пластическим деформированием с протеканием фазовых превращений в интервале температур Ас1-Ас3.
Ключевые слова	выдавливание, фазовые превращения, структура, свойства, нагрев, перлит, сталь.
Полный текст