книги из ГПНТБ / Дроздовский Б.А. Влияние трещин на механические свойства конструкционных сталей

230 Влияние направления волокна и термической обработки

от быстроохлажденной, даже при наличии трещин, хотя величи­ на прогиба и время разрушения у первой существенно меньше

(рис. 137).

Сопоставление результатов испытаний образцов из стали 40ХНМА при трех температурах отпуска дано в группах № 18, 19 и 20 (табл. 32). Еще в более сильной степени, чем для стали ЗОХГСА проявляется различная чувствительность к трещинам низкоотпущенной и высокоотпущенной стали. Разрушающее на­ пряжение образцов с трещинами вдвое выше для отпуска 500°,

37XH3A также характерно резкое различие в чувствительности

-4-500°), обладает наименьшей чувствительностью к трещинам. Работа деформации при высоком отпуске возрастает в 5—9 раз по сравнению с низким отпуском, а разрушающее напряже­ ние в 1,5—2 раза. Различие в чувствительности к трещинам между низким и высоким отпуском примерно одинаково выяв­ ляется статическим и ударным испытанием образцов с трещи­ нами.

2.Хрупкий отпуск (зона минимума на кривой отпуска) и отпускная хрупкость при медленном охлаждении после отпуска выявляются ударным испытанием широких образцов У в боль­ шинстве случаев более резко, чем испытанием образцов Менаже. Статический изгиб образцов с трещинами выявляет хрупкий отпуск и отпускную хрупкость при медленном охлаждении в большинстве случаев менее отчетливо, чем ударный изгиб об­ разцов Менаже.

3.Чувствительность материала к трещине при низком отпус­ ке после закалки существенно изменяется от плавки к плавке при близком химическом составе. По ударной вязкости разли­

чие отдельных плавок при низком отпуске значительно менее резкое.

3. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ СТАЛИ к ТРЕЩИНАМ ПОСЛЕ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ЗАКАЛКИ

Изотермическая закалка на среднюю прочность

Известно, что изотермической закалкой стали ЗОХГСА на среднюю прочность (св =110-ь 140 кг/мм2) достигается более

более низкую ударную вязкость, чем закалка с отпуском на ту же прочность.

В то же время изломы ударных образцов после изотермиче­

излома наблюдалось и в описываемой работе. Из табл. 38 вид­ но, что группы № 1 и 4 обладают меньшей ударной вязкостью, чем группы № 2 и 5.

нию с оптимальной температурой изотермы, обеспечивает удар­ ную вязкость, примерно равную а„, соответствующую закалке и отпуску 500° (группы № 1 и 4).

Закалка стали 40ХНМА с отпуском 500° дает несколько более высокую ударную вязкость, чем изотермическая закалка при 350° ( ан = 8,7 и ан = 7,96 кгм/см2, соответственно).

Изломы же образцов, подвергнутых изотермической закал­ ке, обладают значительно большей кристалличностью, чем об­ разцов после закалки с отпуском 500°.

Стрела пластического прогиба ( fnjI ) показывает еще боль­ шее преимущество изотермической закалки перед закалкой с отпуском, чем величина ударной вязкости. Это справедливо как для пластического прогиба образцов сечением нетто 10 (шири­ на) на 4 мм (высота) с надрезом радиусом 0,5 мм и глубиной 2 мм, принятых для определения стрелы прогиба, так и для пластического прогиба образцов А, примененных в данном ис­ следовании. Даже при равной величине ударной вязкости (груп­

стрелы пластического прогиба с кристаллическим изломом об­ разцов из стали ЗОХГСА после изотермической закалки.

Чувствительность стали к трещинам после изотермической закалки 233

Как видно из пунктирных кривых, разрушение при всех ука­ занных режимах изотермической закалки происходит практи­ чески мгновенно, путем одного «срыва», в то время как при разрушении образца, прошедшего закалку с отпуском, нагрузка обычно падает постепенно, по плавной кривой. Соответственно и работа излома Амо2 образцов А при изотермической закалке равна 0,12 кгм, а при закалке с отпуском 500° — 0,96 кгм. Пластический же прогиб ( fnJI) до начала уменьшения нагруз­ ки с изотермической закалкой при 380° выше, чем при закалке с

гоооГ

Прогиб, мм

Рис. 139. Диаграммы статического изгиба образцов А (пунктирные линии) и В (сплошные линии) после различной термической обработки:

стический прогиб образцов А оказывается несколько ниже, чем при закалке с отпуском.

Испытание образцов В такого же сечения, как и образцы А, но надрезанных трещиной (сплошные кривые), показало, что все три режима изотермической закалки обеспечивают значи­ тельно меньшую работу деформации и меньшую ломающую наг­ рузку, чем закалка с отпуском 500°. Падение нагрузки у образ­ цов с трещинами проходит по кривой, состоящей из чередующих­

6) в 7 раз меньше, чем в закаленных в масле и отпущенных при

500° (группы № 1 и 4).

Разрушающее напряжение образцов с трещиной после изо-