Page 116 - Zmist-n4-2015
P. 116

для отримання необхідної пластичності металу. Таку ж технологію застосовують
                  під  час  виготовлення  зварних  виробів  із  високоміцних  сталей  зі  спеціальними
                  властивостями  [7,  8].  Тому  спосіб  відновлення  залізничного  колеса  передбачає
                  попередній  підігрів  ободу  до  150°С  та  уповільнене  охолодження  колеса  після
                  наплавлення в термокамері [4].
                      Мета  цього  дослідження  –  вивчити  вплив  режимів  уповільненого  охоло-
                  дження в інтервалі температур початку і кінця мартенситного перетворення на
                  структуру та опірність ЗТВ наплавленого колеса крихкому руйнуванню під дією
                  зовнішнього навантаження.
                      Матеріал і методики випроб. Досліджували термооброблені зразки конст-
                  рукційної  сталі  65Г  (0,65 mass.% С;  0,19 Si;  0,91 Mn;  0,18 Ni;  0,16 Cr;  0,017 S;
                  0,010 mass.% P), яка за хімічним складом і властивостями близька до вищевказа-
                  них високоміцних колісних сталей. Її термообробку виконували згідно з термоде-
                  формаційним циклом дугового наплавлення (1250°С, швидкість нагріву 180°С/s,
                  швидкість охолодження в інтервалі 600…500°С W 6/5 = 6°С/s). За досягнення пев-
                  ної  температури  охолодження  зразки  поміщали  в  піч  для  витримки  впродовж
                  встановленого  часу.  Температуру  витримки  змінювали  в  діапазоні  50…200°С
                  упродовж 1…4 h.
                      Підготовлені зразки піддавали статичному розтягу та удару згідно з ГОСТ 1497
                  та ГОСТ 9454. Опір руйнуванню за циклічного навантаження оцінювали за діаг-
                  рамами швидкостей росту втомної тріщини (залежностями da/dN–DK), керуючись
                  стандартною  методикою  [9]  випробування  компактних  (СТ)  зразків  базового
                  розміру 40 mm і товщиною 8 mm за частоти 10…15 Hz і коефіцієнта асиметрії
                  циклу навантаження R = 0,1. Характеристиками циклічної тріщиностійкості (ЦТ)
                                                         -
                  матеріалів вибрали поріг втоми DK th =  KD  10 10   та циклічну в’язкість руйнування
                           -
                  DK fc =  KD  10 5   – розмахи коефіцієнта інтенсивності напружень (КІН) за швидкості
                                          –10   –5
                  росту тріщини da/dN = 10  і 10  m/cycle відповідно. В окремих випадках зна-
                  чення DK fc рівне розмаху КІН за спонтанного росту тріщини.
                      Структурно-фазові зміни, тонку структуру, розподіл і густину дислокацій та
                  злами зразків досліджували засобами оптичної металографії, растрової (SEМ-515
                  фірми Philips) та просвічувальної (JEM-200CX фірми JEOL) електронної мікро-
                  скопії. Далі розрахунковим методом [10, 11], використовуючи встановлені пара-
                  метри субструктури, визначали локальну деформацію (e loc) в об’ємі рейок струк-
                  турних складових та структурні напруження ІІ роду (t loc) залежно від умов охо-
                  лодження металу.
                      Результати  та  їх  обговорення.
                  Структура  металу  за  описаної  терміч-
                  ної  обробки  бейнітно-мартенситна.
                  Після  витримки  упродовж  4  h  при
                  100°С  вона  представлена  переважно
                  нижнім бейнітом, мікротвердість якого
                  НV 0,1 = 3620…3860 МРа,  та  мартенси-
                  том  (НV 0,1 = 4120…4410 МРа).  Об’єм-
                  на  частка  верхнього  бейніту  з  мікро-
                  твердістю  3030…3210 МPа  не  пере-
                  вищує  10%  (рис.  1).  Виявлені  також
                  окремі  ділянки  перліту  (з  мікротвер-
                                                            Рис. 1. Мікроструктура сталі 65Г
                  дістю 2570…2710 МРа) та залишково-              (W 6/5  = 6°С/s); ×500.
                  го  аустеніту  (2700 МPа)  загальним
                                                             Fig. 1. Microstructure of 65Г steel
                  об’ємом не більше 2%. Суттєвих змін
                                                                  (W 6/5  = 6°С/s); ×500.

                                                                                         115
   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121