3.2. Описание установки для растяжения имаш 20-78.

Установка ИМАШ 20-78 предназначена предназначена для прямого наблюдения, фотографирования, киносъемки и видеозаписи микроструктуры различных материалов при нагреве (охлаждении) и растяжении (сжатии) в вакууме или защитных газовых средах при избыточном давлении до 0.02МПа.

Установка изготавливается в климатическом исполнении УХА категории размещения по ГОСТ 15150-69.

В установку ИМАШ входят:

1.Вакуумметр.

2.Органы управления и контроля блока питания, осветителя микроскопа.

3.Переключатель термопар.

4.Телекамера.

5. Часы.

6. Панель сигнализации.

7. Блок осветителей.

8. Панель управления.

9. Крышка рабочей камеры.

10. Микроскоп.

П ульт управления предназначен для деформации образца и содержит рабочую камеру, вакуумную систему, систему нагружения, системы наблюдения, кино, фотосъемки и видеозаписи. Деформация образца с постоянной нагрузкой (с постоянным моментом), или по заданной программе осуществляется с помощью электродвигателя постоянного тока.

Рисунок 1-Схема установки ИМАШ 20-78.

4.Эксперементальная часть.

Отжиг-термообработка, при которой сталь нагревается выше А_c3 (или только выше А_c1-это не полный отжиг) с последующим медленным охлаждением. Нагрев выше А_c3 обеспечивает полную перекристаллизацию стали. Медленное охлаждение при отжиге приводит к распаду аустенита и превращению в его перлитные структуры. Цель отжига –устранение некоторых дефектов предыдущих операций горячей обработки (ковки, литье и т.д.) и подготовка структуры последующим технологическим операциям (например, обработки резанием, закалке).

Довольно часто отжиг является и окончательной термической обработкой. Это бывает тогда, когда после отжига получаются удовлетворительные с точки зрения эксплуатации детали свойства и не требуется их дальнейшее улучшение с помощью закалки и отпуска.[6]

Основные цели отжига: перекристаллизация стали и устранение внутренних напряжений или исправление структуры.

Размер зерна стали 12Х1МФ при температуре 950С составлял 10-15 мкм., а при температуре 1250С -120-130 мкм. При повышении температуры, начиная с 910С и выше, зерно заметно растет, это свидетельствует о том, перекристаллизация прошла в полной мере, и при достижении температуры отжига (1240С) мы получили крупнозернистую структуру.

В стали 12Х1МФ карбиды Mo, и особенно ванадия растворяются в аустените только при нагреве до очень высоких температур, в более полной мере происходит растворение карбидов легирующих элементов, наблюдается резкое увеличение зерна. На рис.1(а, б) приведена микроструктура стали 12Х1МФ для температур отжига 950С и 1250С.

Основной структурной составляющей закаленной стали 12Х1МФ является мартенсит, имеющей крупнокристаллическое строение.

Исследование влияния ионного азотирования на характеристики упрочненного слоя.

В данной работе исследовали влияние ионного азотирования стали марки 12Х1МФ на структуру и свойства азотированного слоя. Толщину азотированного слоя варьировали временем азотирования (5мин. и 45 мин.). Микроструктуру образов исследовали с помощью микроскопа,"NEOPHOT-21" микротвердость измеряли на приборе ПМТ -3 при нагрузке 1Н.

На рис.2 приведена микроструктура азотированных образцов стали 12Х1МФ: а -мелкозернистая структура, б -крупнозернистая.

Исследования показали, что на всех образцах азотированные слои состоят практически из одной зоны внутреннего азотирования без сплошного нитридного слоя на поверхности. Этот слой металлографически выявляется плохо,но он хорошо виден по отпечаткам от индентора, полученным при измерении микротвердости.

На рис.3 приведены кривые микротвердости стали 12Х1МФ крупнозернистой и мелкозернистой структуры при времени азотирования 5мин.

Как видно из кривых распределения микротвердости не зависит в данном случаи от величины зерна (от предварительной термической обработки). Твердость на поверхности после азотирования мало зависит от времени азотирования и составляет 10.5-11.5 ГПа. После исследований из измерении микротвердости из исследованных материалов изготавливают образцы для механических испытаний.