Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,425

ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ ГАЗОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ

Иванов Д.А. 1
1 Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова
1. Иванов Д.А., Засухин О.Н. Газоимпульсная обработка машиностроительных материалов без предварительного нагрева // Двигателестроение. – 2010. – № 2. – С. 20-22.
2. Иванов Д.А., Васильева А.В. Струйные технологии в машиностроении : Монография. – СПб.: Изд-во СПбГУСЭ, 2010. – 147 с.
3. Иванов Д.А., Засухин О.Н. Повышение конструктивной прочности машиностроительных материалов в результате сочетания термической и газоимпульсной обработки // Двигателестроение. – 2012. – № 3. – С. 12-15.
4. Булычев А.В., Иванов Д.А. Воздействие газоимпульсной обработки на структуру, свойства и напряженное состояние металлических изделий // Технология металлов. – 2013. – № 11. – С. 30-33.
5. Иванов Д.А., Засухин О.Н. Обработка пульсирующим газовым потоком высокопрочных и пружинных сталей // Двигателестроение. – 2014. – № 3. – С. 34-36
6. Иванов Д.А., Засухин О.Н. Использование пульсирующего дозвукового газового потока для повышения эксплуатационных свойств металлических изделий // Технология металлов. – 2015. – № 1. – С. 34-38.

Актуальной является задача повышения значений показателей ударной вязкости без снижения показателей прочности термоулучшенных конструкционных легированных сталей, при решении которой целесообразно использовать пульсирующий дозвуковой низкочастотный газовый поток, как эффективное, недорогое и экологически чистое средство воздействия на структуру, напряженное состояние и механические свойства металлических изделий [1-6].

Технологически задача решается следующим образом: термоулучшенную (подвергнутую закалке и высокому отпуску по стандартным режимам) конструкционную сталь обрабатывают без нагрева пульсирующим газовым потоком, обладающим скоростью от 25 до 30 м/c, частотой колебаний от 600 до 1000 Гц и переменным звуковым давлением от 80 до 90 дБ до 35 минут. В качестве газа используют воздух.

В ходе процесса обработки пульсирующим газовым потоком (газоимпульсной обработки), с течением времени, механические волны, генерируемые пульсациями газового потока, оказывают существенное воздействие на распределение и подвижность дислокаций в стали, а также влияют на величину остаточных напряжений.

Так, для стали 40Х после закалки и стандартного высокого отпуска при температуре 580° C и такой же термообработки с последующей обработкой пульсирующим газовым потоком в течение 35 мин без нагрева, были получены несколько более высокие, в сравнении со стандартным термоулучшенным состоянием, значения предела прочности и условного предела текучести, при значении относительного удлинения выше более чем на 13 % и ударной вязкости выше на 20 %.

Обработку пульсирующим газовым потоком по приведённым режимам также применяют к готовым термоулучшенным изделиям без дополнительного нагрева.

В качестве высокопрочных материалов, используемых для изготовления деталей транспортных средств, бытовых машин и приборов часто используются среднеуглеродистые легированные конструкционные стали, в том числе сталь 40Х. Перед проводимым исследованием стояла задача повысить надёжность среднеуглеродистых легированных конструкционных сталей в высокопрочном состоянии за счёт повышения значений показателей ударной вязкости и пластичности без снижения показателей прочности.

Поставленная задача была решена следующим образом: среднеуглеродистую легированную конструкционную сталь в высокопрочном состоянии, достигнутом за счет закалки и низкого отпуска по стандартным режимам, помещают в рабочую камеру, где подвергают воздействию при комнатной температуре пульсирующего дозвукового воздушного потока, который обладает частотой колебаний от 550 до 1000 Гц и переменным звуковым давлением от 90 до 100 дБ в течение 30-35 минут.

Для стали 40Х после термической обработки на высокопрочное состояние путём закалки по стандартным режимам и низкого отпуска при температуре 200° C и аналогичных закалки и отпуска с дополнительной обработкой при комнатной температуре пульсирующим дозвуковым воздушным потоком течение 35 минут были получены, в последнем случае, значения показателя ударной вязкости KCU выше более чем на 30 % при несколько более высоких, в сравнении со стандартной термообработкой на высокопрочное состояние значениях предела прочности и условного предела текучести.


Библиографическая ссылка

Иванов Д.А. ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ ГАЗОИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКОЙ // Международный журнал экспериментального образования. – 2015. – № 8-1. – С. 136-137;
URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=7860 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674