Статьи | Металлолом — Part 9

Примечания: 1. Отпуск в течение 2 ч.

2. Свойства оценивают на образцах, изготовленных из заготовок сеченнем J5X 15 мм.

65. Влияние температуры испытаний и размера сечения на механические свойства сталей умеренной теплостойкости и повышенной вязкости [8, 10]

О/ /я
ЗХ2МНФ (930 °С; HRC 54)	450	48	1300	1600	7	12	0,40
500	48	1320	1520	8	17	0,70
	550	46	1340	1520	9	17	0,80
	600	40	1150	1220	10	25	1,0
	650	27	740	840	18	50	1,7

Сталь	Темпера­тура ис­пытаний,	HRC	«0,2		6	Ф	KCU	А н для образ — цоз с трещи­ной
	0C		МПа	%	МДж/м2
5ХНМ	20	44	1410	1520	9	41	0,32	0,12
33	800	1040	10	42	0,40	0,04
	300	—	1150 790	1290 1000	14 10	С.) о	0,70 1,20	0,30 0,75
	400	38	1000	1250	14	48	0,65	___
	500	30	750	960	18	54	0,45	—
	600	—	360 490	520 560	32 21	92 49	1,60 2,00	0,70 0,70
5ХНМ	20	39	_	1265	14	45	0,55
	200	—	954	1250	—	41	0,52	___
	400	33	829	1170	—	35	0,46	___
	500	29

Влияние микролегнрования наибо­лее эффективно реализуется в мало­перлитных сталях при контролируе­мой прокатке [13, 31]. В результате такой обработки высокая прочность сочетается с высоким сопротивлением вязкому и хрупкому разрушению.

Контролируемая прокатка — это вы­сокотемпературная обработка низко­легированной стали, технология кото­рой основана на определенном соче­тании основных параметров горячей деформации: температуры нагрева и конца прокатки; суммарной степени, кратности деформации и ее величины при различных температурах, ско­рости охлаждения между проходами’i и т. д. В процессе прокатки с контро-’ лируемым режимом деформации струк­турные изменения в деформируемом металле протекают в три стадии. На первой стадии (>950 0C) в процессе деформации происходит рекристалли­зация; на второй стадии ( в сталях переходного аустеиитно-мар — тенснтного класса.

Iljr МАТЕРИАЛЫ Г лава IV С ВЫСОКИМИ

УПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ

Максимум сопротивления малым пластическим деформациям стали и сплавы этой группы приобретают посЛе дополнительного отпуска (старения)’

»

Процессе которого помимо изменения ®уКТурного или фазового состояния уменьшается уровень внутренних на­пряжений.

К сплавам, упрочняемым в резуль­тате дисперсионного твердения (ста­рения), относятся мартенситно-старею — щИе стали, аустенитные дисперсион — но-твердеющие сплавы, бериллиевые бронзы и т. п., упрочнение которых является следствием выделения дис­персных частиц избыточных фаз из пересыщенного в результате закалки твердого раствора при последующем старении (или отпуске). Максималь­ное упрочнение этих сталей и сплавов достигается в случае использования термомеханической обработки по сле­дующей технологической схеме: за­калка, холодная пластическая дефор­мация и старение, (отпуск).

Наиболее перспективным направле­нием для получения высоких проч­ностных свойств у существующих спла­вов и для создания новых высоко­прочных пружинных сплавов явля­ется совмещение в каждом из них не­скольких структурных механизмов уп­рочнения. В этом случае классифика­ция даже по основным для каждой группы сплавов методам упрочнения теряет свою определенность и ста­новится слишком сложной и в то же время недостаточно четкой. Поэтому более целесообразно классифициро­вать пружинные сплавы по назначе­нию.

Более

Представляют интерес металлоподоб — Нь№ карбиды, нитриды, бориды, сили — Пиды тугоплавких rf-переходных метал­лов IV—VI групп Периодической сис — емь>- Большие перспективы у неметал­лических бескислородных тугоплавких единений — карбидов и нитридов бо — JJ и кремния, а также у твердых туго — аЕких оксидов (алюминия, циркония ситаллов, нитрида алюминия, п ермеТалл„Дов и других соединений. Ск езиым комплексом триботехниче — х свойств должны также обладать

Соединения /-переходных металлов (лантаноидов и актиноидов) с легкими’ элементами первых двух периодов (В, С, N, О, Si). Однако эти металлы более дороги и дефицитны, чем металлы «большой девятки».

Сложные тугоплавкие твердые соеди­нения, содержащие несколько металлов и (или) металлоидов, изучены недоста­точно и вследствие этого развитие материаловедения тугоплавких соеди­нений требует серьезного внимания.

Из-за высокой хрупкости твердых соединений и трудности их обработки изготовление деталей из тугоплавких соединений в большинстве случаев нецелесообразно или экономически не­выгодно. Основная область их приме­нения — твердые составляющие компо­зиционных материалов (например, твер­дых сплавов) и покрытия, наносимые самыми различными способами.

Сверхтвердые материалы. К сверх­твердым материалам (микротвердость которых превышает 50 ООО МПа) отно­сятся кубические модификации угле­рода (алмаз) и нитрида бора, свойства которых приведены в табл. 3 и 4.

Синтетические алмазы в виде порош­ков и плотных поликристаллических образований типа баллас и карбонадо используют для приготовления абра­зивного инструмента и абразивных паст. Баллас и карбонадо применяют для изготовления волок, резцов, выгла- живателей, а в дробленом виде — для производства абразивного инструмен­та. Спеканием смеси микропорошков синтетических и природных алмазов получают плотные поликрнсталличе — ские образования алмаза (в виде цилин­дриков диаметром 3—4,5 мм и высотой 4 мм) с мелкозернистой структурой — CB и дисмит. Прочность их при одноос­ном сжатии достигает 5000 МПа. Ал­мазы марки CB предназначены для буровых коронок и долот, а также пил, применяемых при резке неметалличе­ских материалов. Дисмит применяют для изготовления горнобурового ин­струмента, а также режущего инстру­мента (резцов, сверл и др.), используе­мого при обработке цветных металлов и сплавов, пластмасс, стеклопластиков.

Характеристики алмаза и кубического нитрида бора [66, 101 ]

Характеристика	Алмаз	Кубический, нитрид бора. *
Кристаллическая решетка Период решетки, им» Минимальное расстояние между ато­мами, HM Плотность, т/м3: теоретическая пи кн ометр и ческая Теплостойкость, 0C Микротвердость по Кнуппу, МПа Режущая способность при шлифова­нии корунда порошком зернистостью 10/7 Модуль Юига, МПа	Кубическая 0,35675 0,154 3,51 3,49—3,54 850 150 000 3,2	Кубическая «Я 0,36165 Я 0,156 1 3,48 1 3,44—3,49 Ц 1 1200 ’1 60 000 ’1 0,8 1
9-10»	(8,09—9,73). 10? ;

Кубический нитрид бора получают только синтетическим путем из гексаго­нальной модификации [101]. Приме — ияется главным образом для изготовле­ния абразивного инструмента. По твер­дости кубический нитрид бора уступает алмазу, ио существенно превосходит его по теплостойкости. Кроме того, он

4. Износостойкость алмаза, поликристаллических твердых материалов и твердых сплавов ври трении о прослойку карбида бора № 8 (испытания по ГОСТ 5744—85) [93]

Материал	Основа мате­риала	Износо­стой­кость, км/мм
Алмаз — моно­	‘ Алмаз	50,0
Кристалл (при­
Родный)
Поли кристалли­
Ческие твердые
Материалы:
СВСП	»	10,0
CKM	»	• Ш-,0

Марка сплава

Вид полуфаб­риката

4 . Состояние испы­туемых образцов

Толщина Или диаметр, MM

E

G

В-i Иа базе 2-10′ Циклов

«о, г

кДж/i

2900 3100 I	2400 2600	2150 2200	2500 3000	2600 j 3100	3000 3500
	HRC	60—62 62—64	62—63 58—59	60—62 57—58	60—62 56—58	60—62 56—58	60—62 56—58
И >>
H О	J Время, я	1,6 Трехкратный по 1 ч		Шиз	Ю1Л	In IO
	Температура отпуска, 0C	170—190 550	170—180 320—350	О о о ю см со =U О — СО	170—200 400—420	О о о ю CM СО Eii CM —I СО	О о C— о — СО Id IO OO —< CM
	HRC	СО со «и СО СО	63—64	Ю (О i	62—64	I 62—64 I	Ю СО Л СО
Закалка	Охлаждаю­щая среда	^ Масло	Масло	Масло	Масло, селитра	Масло, селитра	Масло, щелочь, селитра
	I Температура аустеиитиза — ции, °С	980—1010 1140—1160	1000—1030	950—980	! 1030—1050	1000—1030	980—1000
Сталь	Х6Ф4М	Х12ВМФ I	SIX	Х12Ф1	Х12МФ	Х6ВФ