Повышение работоспособности быстрорежущих сталей за счет совершенствования их структурного состояния

• Автор: Барчуков, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

1.1 Свойства быстрорежущих сталей, определяющие их работоспособность

1.1.1 Характеристика свойств быстрорежущих сталей

1.1.2 Влияние химического состава на эксплуатационные свойства

1.1.3 Влияние термической обработки на эксплуатационные свойства

1.1.4 Оптимальные составы быстрорежущих сталей

1.2 Методы повышения работоспособности и совершенствования структуры быстрорежущих сталей

1.2.1 Методы повышения концентрации легирующих элементов

в твердых растворах

1.2.2 Методы измельчения зерна и карбидов
1.2.3 Методы получения двухфазной структуры
1.2.4 Методы эффективного упрочнения быстрорежущих
сталей
1.3 Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХФАЗНОЙ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ ПРИ ЗАКАЛКЕ С ТЕМПЕРАТУР КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПРИ ДОСТИЖЕНИИ МАКСИМАЛЬНО ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ТВЕРДОМ РАСТВОРЕ
2.1 Формирования мелкозернистой структуры быстрорежущих сталей
при максимально высокой концентрации легирующих элементов в твердых растворах при закалке с температур
кристаллизации
2.1.1 Состояние вопроса
2.1.2 Исследование условий формирования мелкозернистой
структуры и достижения высоколегированных твердых растворов
при дуговой наплавке порошковой проволокой
2.2 Формирование двухфазной структуры быстрорежущих сталей с концентрацией легирующих элементов в твердом растворе, достигнутой при закалке с температур кристаллизации
2.2.1 Состояние вопроса
2.2.2 Выбор и обоснование способа получения двухфазной структуры быстрорежущих сталей при закалке с температур кристаллизации.
2.2.3 Методика выполнения поверхностного пластического деформирования быстрорежущих сталей на стадии охлаждения
при их закалке
2.3 Исследование структуры и свойств быстрорежущих сталей, закаленных с температур кристаллизации и подвергнутых поверхностному
пластическому деформированию
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОТПУСКА ПОСЛЕ НАПЛАВКИ И ППД НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ
3.1 Состояние вопроса
3.2 Исследование зависимости режимов отпуска быстрорежущей
стали на ее структуру и свойства
3.2.1 Методика проведения исследований
3.2.2 Результаты проведения исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ
РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗЬБОВОГО
РЕЗЦА С УПРОЧНЕННОЙ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТЬЮ
4.1 Возможная область применения быстрорежущих сталей,
упрочненных наплавкой, ППД и высокотемпературным отпуском

4.2 Анализ известной конструкции резьбового резца и технологии
его изготовления, возможности их совершенствования
4.2.1 Анализ известной конструкции и технологии
изготовления резьбового резца
4.2.2 Возможности совершенствования конструкции и
технологии изготовления резца
4.2.3 Обоснование выбора материала корпуса резца
4.2.4 Обоснование выбора материала режущей части
4.3 Описание предложенной технологии изготовления резьбового
резца с упрочненной режущей частью
4.3.1 Технология изготовления резца
4.3.2 Результаты исследования структуры и свойств
режущей части резьбового резца
4.3.3 Производственные испытания резьбового резца
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

остаточного аустенита повышается тем в большей степени, чем больше была продолжительность выдержки при температуре отпуска [30].
Вторая особенность заключается в применении многократного отпуска с целью наиболее полного превращения остаточного аустенита. Число отпусков колеблется в пределах 2...4 и должно быть тем больше, чем больше остаточного аустенита было получено в стали при закалке и чем выше его устойчивость [49].
В то же время было практически подтверждено, что достаточно полное превращение остаточного аустенита и повышение твердости стали может быть достигнуто и при однократном отпуске, продолжительность которого равна суммарной продолжительности выдержки при многократном отпуске. Основной смысл многократного отпуска быстрорежущей стали заключается, очевидно, в том, что при повторных нагревах отпускается также «вторичный» мартенсит, полученный из остаточного аустенита в процессе охлаждения после первого отпуска, тогда как при однократном нагреве, хотя и с удлиненной выдержкой, отпускается только «первичный» мартенсит, полученный при закалке. А так как отпуск мартенсита повышает его хрупкую прочность и одновременно пластичность и вязкость, то повторный отпуск должен дополнительно повысить механические свойства стали. Некоторое положительное значение имеет также уменьшение остаточных напряжений, полученных при мартенситном превращении во время первого отпуска.
Отсюда следует, что в случае превращения остаточного аустенита в мартенсит непосредственно после закалки уже при первом нагреве будет отпущен весь мартенсит - и первичный и вторичный, вследствие чего механические свойства должны повыситься после однократного отпуска приблизительно до того же уровня, что и после многократного. У стали Р18, не подвергавшейся после закалки обработке холодом, механические свойства заметно повышаются после второго и в больше степени - после третьего отпуска. У стали, подвергнутой после закалки обработке холодом, хрупкая прочность и пластичность до отпуска понижаются. После однократного же