Ж ТЕРАТУРА
1. Кончиц В.В. Электропроводность точечного контакта при іранйчной смазке // Трение и износ. - 1991. - ТЛ2, Xs2. - С.267-277. 2. Кончиц В.В. Электропровод
ность точечного контакта при граничной смазке // Трение и и зн ос.-1991. - Т.12, №3.
- С.465^475. 3. Беляев Г.Я., Сакович Н.А. Триботезшические свойства металлопокрьь тий, упрочненных поверхностной термомеханической обработкой // Машинострое
ние. - Мн., 2000. - Вып. 16 - С. 149-153.
УДК 621,789-977'
Г.Я . Б еляев, Н Л .С акович ВЛИЯНИЕ ТЕРМ ОМ БХАНИЧБСКОЙ О БРА БО ТКИ НА СТРУКТУРУ М Е
ТАЛЛОПОКРЫ ТИЯ
Белорусский национальный технический университет Минск, Беларусь
Повышение прочности металлопокрытий при поверхностной высокотемпера
турной обработке (ПВ ТМО) определяется структурными йзменеішя&ій, происходя- пцши во время осуществления самой операции упрочнения и их. стабильностью при последующих операциях термо- и механообработке. При о су щ ес^ ен и и ПВ ТМО путем обкатки цилиндрической поверхности продольно перемещающимися ролйкаші [1] было изучено влияния процесса на микро - и субмикроструктуру металлопокры
тия следующего химического состава: С-0,51%, Сг-2%, Мп-0,91%, Si-0,46%.
Установлено, что мартенситная структура металлопокрытия в результате ПВ ТМО несколько измельчена по сравнению с высокочастотной закалкой. Однако труд
но установить количественную закономерность в изменении микроструктуры в зави
симости от режимов ПВ ТМО. Аналогичная картина была зафиксирована при опре
делении твердости и микротвердосги, которые после ПВ ТМО несколько увеличива
ются. Указанные параметры в условиях термомеханической обработки, по-видимому, не являются решающими для характеристики состояния материала. Определяющим для понимания природы упрочнения в результате ПВ ТМО является факт наклепа аустенита [2] в результате пластической деформации, изменение формы и размеров зерен аустенита, преобразование структуры, наследственная передача дислокацион
ной структуры деформированного аустенита образующемуся при закалке мартенситу.
После ПВ ТМО наблюдается значительное измельчение аустенитных зерен и иска
жение их границ. Эти изменения происходят в результате смещения частей аустенит
ных зерен при пластической деформации по плоскостям скольжения, а также в ре-
VI
зультате диффузионных процессов.
а б
Рис. L Аустенитное зерно металлопокрытия: а - наплавка + закалка;
б - наплавка +ПВ ТМО
На рис.1 показано аустенитное зерно металлопокрытия, подвергнутого поверх
ностной обкатке в трехроликовом приспособлении и обычной закалке. Ввиду много
кратной пластической деформации, характерной для этого случая, вытянутости зерен на наблюдается. Границы зерен аустенита металлопокрытия выявляли травлением в насыщенном водном растворе пикриновой кислоты с добавкой 1...3% поверхностно
активного вещества (алкилсульфоната натрия). Кроме дробления зерен в результате ПВ ТМО, происходят и изменения в тонкой структуре металлопокрытия.
Измельчение тонкого строения металлопокрытия оценивали по данным рентге
ноструктурного анализа. Как показали рентгенографические исследования, ПВ ТМО приводит к увеличеншо ширины линии (110)а с 3,0 мм после закалки ТВЧ до 3,21 мм и линии (220)а с 5,35 мм до 6,37 мм. Уширение первой из них характеризует измель
чение блоков мозаики, второй ~ увеличение напряжений второго рода. Оба фактора оказывают существенное влияние на увеличение механических и эксплуатационных свойств металлопокрытий. Исследование структуры металлопокрытия в электронном микроскопе позволило установить, что в результате ПВ ТМО степень дисперсности структуры, а также форма и количество включений существенно меняются.
После обычной закалки с нагревом ТВЧ количество включений незначительно и они имеют вытянутую форму. Такие включения обычно рассматриваются как карби
ды.
С увеличением усилия обкатывания количество карбидных частиц возрастает, 92
изменяется также их форма. При оптимальных усилиях обкатки (2500...3500Н ) кар
биды приобретают округлую или многоіранную форму. В этом интервале усилий на
блюдается наибольшее увеличение износостойкости металлопоіфытйя [1]. Выделе
ние карбидов является одним из основных упрочняющих факторов при ПВ ТМО. Об
разование в структуре металлопокрытия в процессе ПВ ТМО большого количества дисперсных включений cjq^ ht препятствием движению дислокаций, в результате чего прочность и эксплуатационные характеристики металлопоіфытйй повьшгаются.
Кроме того, карбидные включения затрудняют разупрочнение при последующей тер
мической обработке, что является одной из причин существования эффекта
«обратимости» ПВ ТМО.
При испытании на износостойкость наилучшие результаты получены именно в случае выпадения наиболее дисперсных кгфбидных частиц сфероидальной формы.
Таким образом, в процессе ПВ ТМО усиливаются все известные упрочняющие воздействия; повышается плотность и, соответственно, взаимодействие дислокаций, как в результате деформаций аустенита, так и в результате фазового наклепа при мар
тенситном превращении; образуется перенасьпценный легированный твердый рас
твор - мартенсит; создается своеобразное кристаллографическое упорядочение - об
разование двойниковых пластин мартенсита; возрастает количество дисперсий и рав
номерно распределенных частиц упрочняющих фаз (главным образом кгрбидных) после низкого отпуска [3]. ✓
ЛИТЕРАТУРА
1. Беляев Г.Я., Сакович Н.А. Триботехнические свойства металлопокрытий, уп
рочненных поверхностной термомеханической обработкой // М ашиностроение. - Мн., 2000. ~ Вьш.16 — СЛ49-153. 2. Л.И. Коган, И.Б. Пилещщя и др. Упрочнение и тонкая структура стали при термомеханической обработке// Проблемы металловеде
ния и физики металлов - М ., 1978.-Вып.9.- С 117-122. 3. Берштейн М.Л. Термомеха
ническая обработка металлов и сплавов.- М.: Металлургия, 1968.- Т.2 -1 1 7 1 с.
УДК658,512
Н .В. Б еляков, £.И .М ах ар и н ск и й СИ Н ТЕЗ М АРШ РУТА О БРА БО ТК И КО РПУ СН Ы Х Д ЕТА Л ЕЙ М А Ш И Н
Витебский государственный технологический университет Витебск, Беларусь
При проектировании технологических процессов изготовления корпусных дета
лей машин в серийном производстве возникает задача назначения комплектов техно-
93
