Page 118 - Zmist-n4-2015

втоми DK th не змінюється. Після охолодження до 100°С та витримки 1 h при цій
температурі ЦТ підвищується набагато більше, причому як у високо-, так і
низькоамплітудній ділянках діаграми (крива 3 проти кривої 1): значення DK fc
зростає в 1,8 рази, а DK th – в 1,6 рази. Після витримки 4 h при 100°С вона вже має
тенденцію до зниження (крива 4 проти кривої 3), тобто результати випробувань
за статичного, ударного і циклічного навантажень (рис. 2 і 3) свідчать, що для
забезпечення високих механічних характеристик ЗТВ наплавленого колеса
оптимальною є витримка 2…3 h при 100°С.
Електронно-мікроскопічними дослідженнями встановлено, що після витрим-
ки при 100°С в металі відбулися зміни на субструктурному рівні (рис. 4). Приблиз-
но в 1,5 рази зменшилась густина дислокацій (r) (див. таблицю). Розрахунковим
методом, використовуючи встановлені параметри субструктури [10, 11], порів-
няли локальні деформації (e loc) в об’ємі рейок структурних складових та напру-
ження ІІ роду (t loc) залежно від умов охолодження металу. Після ізотермічної
витримки у верхньому бейніті локальні напруження і деформації зменшилися в
1,4 рази; у нижньому бейніті – в 1,5 рази; в мартенситі – в 1,3–1,4 рази.
Параметри тонкої структури та розрахункові напруження і деформації
в структурних елементах сталі 65Г після термообробки
Ширина Густина Локальні деформації
Режим Складові
рейок, дислокацій і напруження
охолодження структури -2
µm r, cm e loc , % τ loc , МРа
10
Без ізотер- B U 0,2…0,5 4…5×10 2,8…9,0 739…924
10
мічної B L 0,4…0,7 6…7×10 8,4…17,5 1109…1294
витримки 10
М 0,8…1,2 7…8×10 17,5…33,6 1294…1474
10
З витримкою B U 0,2…0,5 3…3,5×10 2,1…6,3 554…646
10
4 h при B L 0,4…0,7 4…4,5×10 5,6…11,25 739…830
100°С М 0,8…1,2 5…6×10 14,0…25,0 924…1109
10
Примітка: B U – верхній бейніт; B L – нижній; M– мартенсит.

Рис. 4. Тонка структура сталі 65Г (×30000) за
відсутності ізотермічної витримки (a, b) та за витримки
4 h після охолодження до 100°С (c, d): a, c – нижній
бейніт; b, d – мартенсит.
Fig. 4. Fine structure of 65Г steel (×30000) in the absence
of isothermal exposure (a, b) and for exposure 4 h after
cooling to 100°C (c, d): a, c – lower bainite;
b, d – martensite.
У результаті мікромеханізм росту втомної тріщини стає енергоємнішим
–9 –8
(рис. 5). За низьких швидкостей росту втомної тріщини (10 …10 m/cycle) про-
тяжні фасетки циклічного квазівідколу (рис. 5a) трансформуються в окремі дрібні
фасетки, розділені великою кількістю деформаційних гребенів з дрібноямковою
–7 –6
структурою (рис. 5b). За вищих швидкостей росту тріщини (10 …10 m/cycle)
117