ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТУГОПЛАВКИХ
ВКЛЮЧЕНИЙ НА ЛОКАЛЬНОЕ УПРОЧНЕНИЕ СТАЛЬНОЙ МАТРИЦЫ ПРИ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ
Гармаш Т.А., руководитель проф. Губенко С.И.
Национальная металлургическая академия Украины
Применение лазерной обработки для упрочнения изделий обусловлено ее многими преимуществами. Недостаточно изученным остается вопрос поведения неметаллических включений в стали при лазерном воздействии и их влияние на образование различных дефектов. Целью работы было изучение поведения оксидных, нитридных и силикатных включений при лазерной обработке.
Исследованы дефекты упрочненного слоя, обусловленные присутствием неметаллических включений (микроразрушения, нарушение структурной однородности и геометрии слоя).
Исследование поведения включений различных типов при лазерном воздействии позволило определить их роль в многофакторном микронеоднородном развитии упрочнения стали и влияние на уровень упрочнения стальной матрицы.
Обнаружено явление локальной микросварки включений со стальной матрицей, способствующее изменению состояния межфазных границ и механизма образования микроразрушений вблизи включений при последующей пластической деформации.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ НА СВОЙСТВА КОЛЕСНОЙ СТАЛИ
Дудник Р.О., руководитель проф. Губенко С.И.
Национальная металлургическая академия Украины
Одним из основных видов испытаний качества колесной стали является определение ударной вязкости ан образцов с надрезом, вырезанных в радиальном направлении. Анализ образцов показал, что нередко колесная сталь имела значение ан ниже 2·10-1 МДж/м2. Анализ показал, что параметры структурных составляющих (объемная доля феррита, форма и размеры зерен, дисперсность перлита, количество и распределение включений) в образцах различны. Эти факторы в комплексе действуют на механические свойства стали и поэтому часто трудно разделить это влияние.
Причины нестабильных значений ударной вязкости колесной стали имеют многофакторный характер. Определяющими факторами представляются размеры зерен перлита Дп, степень дисперсности перлита Δп и загрязненность включениями (размеры включений Дв). Для анализа сравнительного влияния гетерогенных источников микроскола на хрупкость колесной стали использовали подход, в основе которого лежит модель микроcкола, непоcредственно связывающая начальный этап разрушения c конкретными структурными элементами и позволяющая прогнозировать сопротивление хрупкому разрушению (сопротивление микросколу Rmc). Определены критические переходные условия разрушения от одного микромеханизма к другому, дающее критическое соотношение между структурными параметрами колесной стали.
При исследовании структурных изменений и образования микроразрушений в процессе деформации колесной стали в интервале температур 25 – 1250 оС установлено влияние температуры и структурного состояния стали на характер развития внутризеренной деформации и межзеренного проскальзывания. Показано, что деформация начинается у концентраторов напряжений (границ зерен и фаз, субграниц, включений), а затем распространяется как волновой релаксационный процесс. Установлены основные участки зарождения трещин при горячей деформации – это стыки зерен матрицы (аустенита) и неметаллические включения, а при низких температурах – включения и межфазные границы феррит – перлит. Исследовано влияние типа включения на характер образования микроразрушений. Установлены количественные параметры образования микроразрушений разных типов, а также скорости их роста и стадии развития в широком интервале температур.
Влияние закалки на процесс графитизации высоконикелевых сталей