Влияние ультразвуковой обработки на свойства быстрорежущей стали и стойкость металлорежущих инструментов

• Автор: Сущих, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 199 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1. Влияние ультразвука на процесс закалки и структурное состояние закаленных инструментальных сталей

1.2. Влияние ультразвука на процессы отпуска инструментальных сталей.

1.3. Воздействие ультразвука на остаточные напряжения

в инструментальных сталях.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССВДОВАНИЙ

2.1. Исследуемые материалы.

2.2. Методика ультразвуковой обработки.

2.3. Методические вопросы термической обработки

2.4. Методики исследований и применяемая аппаратура.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКА НА СТРУКТУРУ
И СВОЙСТВА БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ.
3.1. Влияние ультразвуковой обработки на свойства стали после окончательной термической обработки.
3.2. Влияние ультразвука на остаточные внутренние напряжения
3.3. Воздействие ультразвука на мартенситное
превращение.
3.4. Влияние ультразвуковой обработки закаленной
стали на процессы отпуска.
3.5. Влияние ультразвукового воздействия на процессы
отпуска
3.6. Исследование влияния ультразвукового нарева на свойства стали
с разработка ехноломи ультразвуковой обработки
ШАШУРШШ ИНСТРУМЕНТОВ
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЙКОСТНЫХ ИСПЫТАНИИ .
ОШЛЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ . с с. о. о.о.
ВЫВОДЫ оо
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Изменение физических свойств говорит об уменьшении количества остаточного аустенита, что связывается с повышением намагниченности насыщения. Увеличение степени распада мартенсита подтверждается уменьшением удельного электросопротивления, а степени его дисперсионного твердения - ростом коэрцитивной силы (величины тока размагничивания)(рис. В более поздней работе В. С.Биронт [] продолжает исследование влияния ультразвуковых колебаний на распад мартенсита закаленной быстрорежущей стали PI8. При этом отмечается (рис. PI8 понижается удельное электросопротивление с увеличением длительности обработки от 5 до 0 мин, что связывается с уменьшением концентрации твердого раствора при выделении дисперсных частиц избыточной фазы. Рис. Рис. I - закалка + отпуск; 2 - закалка + обработка ультразвуком + отпуск. Рис. PI8 в зависимости от длительности обработки ультразвуком [] . Рис. I - закалка + отпуск; 2 - закалка + ультразвуковая обработка + отпуск. Применение ультразвуковой обработки для закаленной быстрорежущей стали перед отпуском приводит к интенсификации процессов распада твердых растворов с увеличением весового количества карбидов (рис. Основным типом карбидов, получающихся при отпуске стали PI8, являются карбиды, имеющие кубическую ориентацию с параметрами решетки, близкими значению II , •ИГ*® м (, А0), что соответствует среднему составу Ре3Л/*С. Исследование проводилось путем изучения карбидного осадка весовым методом и методами рентгеноструктурного анализа. В работе [] отмечается влияние ультразвука на фазовый состав быстрорежущей стали PI8. Показано, что введение ультразвука частотой ,5 кГц от магнитострикционного преобразователя ГШС-6 в масляную закалочную ванну приводит, при закалке с температуры °С, к уменьшению количества остаточного аустенита с ,5# до #, к увеличению содержания карбидной фазы с ,2# до ,8# в сравнение с обычной закалкой. Объясняется данное влияние перераспределением углерода, легирующих элементов и железа между твердым раствором и карбидами. Так, ультразвуковая закалка, не изменяя содержания хрома и ванадия в твердом растворе, увеличивает содержание вольфрама в карбидах до # по сравнению с его содержанием в твердом растворе. После обычной же закалки количество вольфрама в карбидах только на # больше, чем в твердом растворе. В последующем исследовании [] авторы показали, что ультразвуковая обработка стали PI8 при закалке сопровождается после последующего отпуска увеличением твердости, величины удельного электросопротивления и изменением износостойкости. Явления изменения микротвердости и износостойкости под действием ультразвука характерны не только для закаленной быстрорежущей стали. Так, в работах [,] отмечается повышение микротвердости и износостойкости сталей С2А и Х, прошедших закалку, ультразвуковую обработку и отпуск. Электронномикроскопическое исследование [] быстрорежущей стали Р, прошедшей ультразвуковую обработку частотой кГц в течение I ч (после закалки с температуры °С), показало выделение из мартенсита субмикроскоиических карбидов, что снимает в мартенсите часть внутренних напряжений и облегчает превращение остаточного аустенита в мартенсит при последующем отпуске. Озвученный мартенсит имеет более высокие механические свойства, так как выпавшие субмикроскопические карбиды при последующих отпусках менее склонны к коагуляции. В работе [] с использованием магнитометрического метода исследовали влияние ультразвука с частотой 0,8 мГц при максимальной мощности ультразвукового генератора 1,5 кВт на распад остаточного аустенита в инструментальных сталях марок N3 (1,1# С; 0,# О) и 5Л/ (0,# С; 4,2#Сг; ,# V/; 1,1# V). Образцы стали N нагревали до 0- °С ( мин) и закаливали в воде, образцы стали $Л/ нагревали в соляной ванне до °0(5мин) и закаливали в масле. Наиболее интенсивный распад остаточного аустенита наблюдается в стали N в течение первых минут, а в стали БДОЮ - после минут воздействия ультразвуком. При этом распадается и # общего количества остаточного аустенита соответственно. Ультразвуковая обработка большей длительности не повышает количества распавшегося аустенита, а только стабилизирует его.