Структура и свойства инструментальных сталей после термической обработки в магнитном поле

• Автор: Сорочкина, Оксана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 223 с. : ил.

Ведение

1. Современное состояние вопроса и технологические

перспективы упрочняющей термической обработки

инструментальных сталей в магнитном поле.

1.1. Основные результаты предыдущих исследований.

1.2. Заключение. Определение цели и задач работы.

2. Особенности методики проведения экспериментальных

работ.

2.1 Структура общей методики.

2.2. Материалы и образцы для проведения исследований.

2.3. Лабораторное оборудование для создания постоянного магнитного поля.

2.4. Устройства для нагрева, охлаждения, измерения и регистрации изменений физических свойств.
2.5. Исследование структуры.
2.6. Исследование характеристик механических и эксплуатационных свойств.
3. Опытная проверка существования эффекта Герберта и возможности его практического использования.
3.1. О природе изменений структуры и свойств быстрорежущих сталей при омагничивании в постоянном поле.
3.2. Характер изменения стойкости режущего инструмента после омагничивания.
4. Структура и свойства углеродистых инструментальных сталей после термической обработки в магнитном поле.
4.1. Теоретические предпосылки
4.2. Влияние магнитного поля на процессы структурообразования в интервале температур перлитного превращения.
4.3. Характеристики механических свойств сталей со структурой пластинчатого перлита.
4.4. Структура и фазовый состав углеродистых инструментальных сталей после закалки в магнитном поле.
4.5. Влияние магнитного поля на процессы, протекающие при отпуске, структуру и свойства углеродистых инструментальных сталей.
5. Структура и свойства легированных инструментальных
сталей после термической обработки в магнитном поле.
6. Результаты промышленного применения технологии
термической обработки в магнитном поле.
6.1. Эксплуатационные свойства инструмента после ТОМП
6.2. Технологическое оборудование и результаты применения технологии ТОМП.
Заключение и общие выводы.
Литература.
Приложения.

Улучшение эксплуатационных свойств металлообрабатывающего, деревообрабатывающего и измерительного инструмента является актуальной задачей, в связи с постоянно повышающимися требованиями, вызванными широким внедрением в промышленность автоматических линий, станков с ЧПУ и другого высокопроизводительного оборудования. Это также важно по причине повсеместного использования экономнолегированных инструментальных сталей, например, Р6М5 взамен стали Р18, что создает проблему получения у таких сталей характеристик стойкости требуемого уровня. Среди материалов, применяемых для производства различного инструмента, чаще всего используются инструментальные стали, требуемые свойства которых обеспечиваются термической обработкой. Однако традиционные способы термоупрочнения в условиях современного машинного производства далеко не всегда позволяют получить требуемый уровень характеристик механических и эксплуатационных свойств. В связи с этим особое внимание уделяется разработке и внедрению новых высокоэффективных технологических процессов упрочнения, разработанных на основе современных научных достижений.
Такими эффективными процессами применительно к металлическим сплавам являются различные варианты комбинированной обработки, сочетающей возможность теплового воздействия и фазовых превращений с пластической деформацией, ультразвуковыми колебаниями, излучением оптических квантовых генераторов, действием электрического и магнитного полей. Применение комбинированной обработки делает возможным реализацию резервов упрочнения металлических сплавов, улучшение их механических, технологических и эксплуатационных свойств, путём целенаправленного изменения структуры.
Термическая обработка в магнитном поле (ТОМП) является одним из комбинированных способов, особенностью которого является использование энергии внешнего магнитного поля (постоянного, переменного или

горизонтальных световых отметок, высота которых по отношению к нулевой линии соответствует определенной температуре.
Для записи дифференциальных термограмм использовались составные образцы (эталон - техническое железо, см. табл. 2.2, поз.8) в виде цилиндрического тела диаметром 8мм и длиной 15мм. Образец и эталон разделялись прокладкой из листовой слюды. При исследовании этим методом процессов распада переохлажденного аустенита дифференциальная термопара составлялась из двух хромель-алюмелевых термопар, включенных последовательно и навстречу друг другу. Кроме того, в образец зачеканивалась третья термопара для записи обычной термограммы.
Автоматическое регулирование температуры в микропечах для отпуска и изотермической обработки осуществлялось регулирующим пирометрическим милливольтметром МР1-02М или потенциометром КСП-4 по схеме, показанной на рис.2.13. При замыкании выключателей 1В и 2В срабатывает контактор КМ-25, который коммутирует цепь обмотки микропечи, получающей питание от сети через автотрансформатор РНО-250-5. По достижении заданной температуры милливольтметр МР1-02М работающий от термопары Т1, через свой оптический контакт и контактор КМ-25 осуществляет регулирование температуры в печи в
пределах ± 10°С. Контрольная термопара Т2 в комплекте с милливольтметром МПП-154 служит для измерения
температуры образца-представителя, что является необходимым для установки регулирующего указателя МР1-02М точно на заданную температуру процесса, так как из-за малой тепловой инерции
микропечи температура ее рабочего
объема и образца могут не совпадать.
При исследовании процессов термической обработки в магнитном поле использовались стандартные и оригинальные методики изучения магнитных
Рис. 2.13. Принципиальная схема
регулирования температуры микропечей.