Влияние нагрева в интервале 80-1150°С на микроструктуру и физико-механические свойства стали У8, страница 2

Исходное значение твердости 90,3 HRB. До 100° она практически не меняется. В интервале 100-500° находится область повышенных, по сравнению с исходным, значений твердости.

Незначительное снижение значений твердости происходит при 350-400°.

От 500 до 800°С находится провал твердости. Минимальное значение 86,5 HRB твердость имеет при температуре 600°.

При 800°С значения твердости становятся выше чем до провала (7,8156) и с дальнейшим повышением температуры изменяются незначительно.

Таблица 3.2. Влияние нагрева на твердость и плотность стали У8

−■− плотность γ

Рисунок 3.3 Влияние нагрева на плотность стали У8

−■− твердость HRB

Рисунок 3.4 Влияние нагрева на твердость стали У8

Выводы

1. При низкотемпературном нагреве стали У8 обнаруживается провал пластичности в интервале 200-400°С, связанный с повышением прочности, снижением плотности и увеличением травимости.

2. Сделано предположение, что в низкотемпературном интервале 200-400°С происходит процесс взаимодействия азота и кислорода с составляющими основы, в результате образуются продукты, имеющие меньшую плотность по сравнению с железом.

3. Высокотемпературный нагрев приводит к увеличению содержания определяемых азота, кислорода и водорода, в связи с чем снижается плотность и повышается пластичность.

3.2 Влияние ДТЦО на микроструктуру и

физико-механические свойства стали У8

3.2.1 Микроструктура стали У8

Металлографический анализ стали У8 (в исходном состоянии) показал, что структура ее состоит из пластинчатого перлита (рис. 3.3) находится в пределах 3-5 баллов. Также наблюдается сильная разнозернистость.

Термоциклическая деформация стали У8 при температуре 910-840°С приводит к измельчению перлитных колоний, их размер составляет 8-9 баллов причем, с уменьшением размера поковки во время ДТЦО, т.е. с увеличением скорости охлаждения (таблица 3.3, режимы №1,2,3), уменьшается разнозернистость перлитных колоний, а также измельчения включений.

По сечению образцов, подвергнутых ДТЦО, определялась микроструктура (рис. 3.5).

Результат исследования распределение твердости в сечении образцов, полученных при непрерывной ковке (таблица 3.3, режим ковки №0) приведен на рисунке 3.5.

Установлено, что твердость увеличивается от переферии к центру. Это объясняется характером распределения углерода и водорода по сечению образца, а именно увеличением содержания от поверхности к центру.

При термоциклической деформации по режиму ковки №1 (таблица 3.3) наблюдается снижение максимума твердости с 3540МПа до 3180МПа. А при ковке по режимам 2 и 3 соответственно до 3140МПа и 2680МПа. Тем самым мы видим, что с уменьшением размера     поковки во время ДТЦО, уровень твердости в образцах снижается, что связано по-видимому с процессом обезуглероживания и дегазации поковки.

В центре сечения образцов наблюдается минимум твердости, величина которого уменьшается по мере увелечения размера поковки во время ДТЦО, он объясняется возникновением рыхлости в связи с особенностью течения металла, наблюдаемого при двухсторонней ковке.

а

б

в

г

д

Рисунок 3.5 Изменение микроструктуры стали У8 после ДТЦО

в зависимости от скорости охлаждения поковки

а-исходная структура; б-ДТЦО, 0 режим ковки;