Способ определения прокаливаемости сталей

СО 1 ОЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 О 1/5 55 ЕТЕНИ ИЗГЕТЕЛЬ ческий 1 лнститут и ий институт автай, Е.М,Грлнберг, шов, А. Б, Маликов, вник, И.В.Тихоноиваемасть стали, - 151-161,ния на прокалив.д" ГОСУДАРСТБЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ( АВТОРСКОУУ СЬИД(56) Качанов Н.Н, ПракалМ Металлургия, 1978, сСталь, Метод испь 1 таемасть, ГОСТ 5657-69. Изобретение относится к мдталловедениюи термической обработке металлов и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других -траслях металлообрабатывающей промь 1 шленности для определения способности сталей, в частности конструкционных сталей повышенной прокаливаемости, закаливаться на определенную глубину,Известные способы определения прокаливаемости, в частности, расчетные методы, по диаграммам превращения аустенита, электромагнитные способы; рентгеновский метод, метод определения прокаливаемасти по резкому изменению твердости образца, сложны в осуществлении, требуют специального оборудования и поэтому не обеспечивают зкспресснасти анализа.Известен метод определения прокаливаемости пробной закалкой образцов сталей, обладающих неглубокой 154) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОКАЛИВ АЕ М О .ТИ СТАЛ Е И(57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам определения способности сталей закаливаться на определенную глубину, Цель изобретения упрашение и сокращение продолжительностл определения прокаливаемости, Способ включает торцовую закалку, обточку образца, измерение зоны, отличающейся по шероховатости от других частей образца не менееем на один класс, Способ позволяет определить пракаливаемость сталей без проведения химического анализа, сократить время определения пракаливаемости.1 ил 3 табл. прокаливаемастью, вкл,ачающий обьемную закалку серии цилиндр,ческих образцов, длина которых в четыре раза больше диаметра; резку образца на половину длины; измерение твердости вдоль одного или не- скольки;, диаметоов поперечного сечения; построение кривой распределения твердости по сечению образца в координатах "твердость - расстояние от центра образ-. ца"; определение прокаливаемости как расстояния ат поверхности до слоя с заданной твердостью или диаметра образца, закалившегося насквозь на определенную твердость.Однако указанный метод обладает низкой чувствительностью, исключающей возможность применения его для определения прокаливаемасти легированных сталей, и отличается большой трудоемкостью, не позволяющей использовать его для массовых испытаний,Наиболее близким техническим решением является способ определения прокаливаемссти по ДжОмини, Включающий то)ЦОВЯО закалку образЦОВ длинОЙ 100 мм и диаметром 25 мм: Пасл 8 этОГО на цилиндрической поверхности шлифованием при обильном охлаждении ззчищают две плоГцздки на диаметрально противоположных ;ооззующих; на площадках через определенньге расстояния От охлажда 8 МОГО ВОДОЙ ",.Орца измеря 1 ст тв 8 рдОсть; для двух знзчегвердости измеренных нз одинаковом 1)зстоянии, находят ср 8 днее," строят кри" ВУЮ ПООКЗЛИВаеМОсты В КОС)ДИНатах ТВВРДОГ .ПэлС. ПдНИВ От ЗЭКЗЛИВЗЕМПГО ТОРЦа мм"пределяют прокзливэемость как абс,) исс точки нэ коивоЙ псскзливземасти,ссдина гз которой соответствует взятому из ,.;Прзвочнсй литературы знзчени;о твердос:и зона с фиксированным содержаниям мзренситной составляющей в частности, па твердости слой с полумартенситной су-уктурпй Г)препеляют)-ную прпкали).) и: стныр:,сп;)са,",) имеет следущие нед .;тат:, Гго использование прядзгзет применение двух единиц абсбудоГэния шлифовэльный станок и Г,рыд,"ВН Ч ТВЕрдср 1 Ы) И ПООВ,эд Ясе. Р.,:г . :; слэ техналсГических перехс" д:,; ш: ..а;. Взца с двух сторон, измеение, д ) ,1, ,.и нз 1 вух плсщэДкзА нахождение (,)ядних значений твердости В эждой точке, пастрс 8 ние зависимости Твердость - расс- ояние от ззкзлизэемого торца, Далее для опред 8 ления прскаливэ" емасти необходимо получить значение твердости зоны с фиксированным сОдержаныем мэртенситной структуры из сгрэвач ной литературы, в оороЙ подобные данные п)ивсдятся ДлЯ бОльшОЙ группы 1 лиракс используемых сталей без учета зависимости твердости От реэльнОГО состава стали, что вносит значимую погрешность в Опрев 8 л 8 ни 8 искОмОГО свойства, Для ВНОВЬ разрабатываемых сталей способ неприменим из"за отсутствия справачныхданных Г 1 О твердости зон с определенным содержанирм мапянсигаКроме того, поскольку в структуре зон, ,дзленных ог охлзждаемого торца напри.118;., п 1)лумэОтенситной 3 Оны), кроме мэртенсигэ и Грооститз бейнитз), В тех или нных количестВах моГут присутствовать л,:дррит и пеоли 7 то присутс Гвие этих структурных составляющих, свОйстВа которых зэ метно отличаются ат сваЙстВ трОсстита, влечет зэ собой изменение при Опредеенных услоих прОчностных свойств закэленных деталей, т.е. Действительная прочность деталей, зооен из стали. Вбра- ной по критерию 50, мэртенсита, может оказаться заметно заниженной. Последнее обстоятельство и Возросшие тр 8 боВзния к качеству сталей В ряде отраслей машиностроения обуславливают необходимость определения прскаливаемасти до зоны, состоящей из 900, мартенсита и лишь 10;4 продуктов превращения по немзртенситному механизму. Однако при использовэнии традиционного метода определения прокаливаемости зто также вызывает затрудне ние из-за ограниченности данных по твердости зоны, содержащей 90",ь мзртенсита, и зависимости тВердости ат р 8 зльнОГО састзза стали,Цель изобретения - упрощение и сокращение .прсдалжител ьнОсти оп редел 8 ния и рокаливэемасти.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения прокаливземссти механическую обработку закален-, ного образца осуществляют абтачкой, а прокаливаемость определяют путем измерения протяженности блестящей зоны, прилегающей к торцу Образца и отличающейся по шероховатости ст других частей образца не менее, чем нэ один класс.- Предлагаемый способ определения прокаливаемости сталей основан нз следующем зффекте, наблюдаемом на подвергнутых тарЦОВОЙ закалке и обточенных образцах: зона, прилегающая к закзливаемомуторцу, характеризуется явно выраженным относительно других частей образца блеском - "блестящая зона" см, чертеж). Азвестно, что отражательная способность металлической поверхности в основном определяется ее шсроховатостью. В свою очередь, согласно теории резания металлов высота неровностей зависит не тольа от геометрических параметров инсрумента и режима обработки, но и от пластического течсния материала из зоны первичной деформации в сторону вершин микронеровностей, Причем, чем больше степень деформации ср завмага слоя, тем больше интенсивность пластического течения, и тем больше высота неровностей, С повышением твердости и прочности обрабатьааемого материала объем пластической деформац:и уменьшается, что приводит к уменьшению Высоты микронеровностей и, следовательно, увеличивает отражательную способность обработанной поверхности. В данном случае наибольшей твердостью обладает мартенситнзя составляющая, Однако известно, что у конструкционных,сталей наличие наряду с ОснОВнОЙ мзатенситнОЙ структурой некоторого количества троости,Я (ЦО О"(1:1 ОЯГ И 48;, р: не 4 зАенч(-. ррпс" " Лг Ч Т 7 ;-,ПР " ЧУ 0 ГОСОЬНОС ПОВЗПХ.-,СТИДРйст,."льн(3 4 эмеПЕА, ВепИц 4 НЫ СР 8 ДНЕ , ЭО,("18";,.ЧР ,О П пте ОН(Чи ПОО:;. И ЛЯ - П 00 88 ДЕН НО 8 НЯ П 00 фи ;ГГрЭфепа- Г 4(ЭЛЬ;О:.;,06 Л;ЧеьИ 4 ПЗО(ЦИЛЬ РИфа=":;,Ги и гор(,згнтял ьном- 5 ц покяэялоу НЭ ЭОРЭЭЦ 6 Из СТЭЛИ "О 2,цто ДЛЛ 0 Г 6 СТ-.Ц 8 :." ЗОНЬ Й;. 1," 5 МКг 4, Э ДЛЯ ЗОНЫ., Н 6 ПОС",".ДС.,.ЧО Пг),. Д(.-,;: НРЙ4;( Ь ГЯК 1 М 00 "ЗЭЭОМ. 80 СХОВЯГОСГЬ ПОВЕО":"х, ,", З;л -, н н О, (;. - ; Стяг 8 из О н ы со ОтВ"ТСТГат С 8 ДЬЬ.ОМЪ КЛЭ С З 800 ХСВЯГОСТИ. 1, .3 Неэв(ЯЛВННОЙ ЗОНЬ ПР(,.,( ( .-8 МЭРТен иц (у,8. .;.и -с- ",;, " ни УКЭ".А-ЬХ "Н ГГ- - Г:-П -Н"-1К4 КР О -т 0 /ЦР "О.-, а З ТЯП О"Ч 4,8 члЯ 8=,:, (с б елеле ПОКЯ ЛИВЯ 8" ОИ ГТ Я ЛсП" - ; ",т";, Р лкиб р э Гч,;Про:;Зливзе 4 осГри"констркц ионнь.х стэлеЙ опоеве я:от Я обрэзЯХ диЯ- Ф; Г Н 1,Г Го РП Н Ы ЗГ/ Л Р. 4 (и (ПЬ Е ПЕ Горцовой зЯкэлки Обтэчиввют нв токэрно- ".зО ВИНТОрЕЭНОМ Ствнка РЕЗцаМИ бЫСтрораж- -ц 4 ми прОходньми прямыми сво 4 О= 4 б и твеОдосплявными гЯпяйньм 4 проходвыми прямыми с уГлом ,О = 4 бПО р 6:ки 4 Я 4 реэяния для получистовогп точения нэ Глб, Ау 0 5 мм зэ Один попход, Г 0 Ле чего цтянгенцирулеА дЯгеряю-; рэс" тоя,;Ие торца обрвзцэ До оконЧЯния блестяцей зоны тябл ),-;ятеА 4 для попвее. Ия срви тельного Янэлиз в НЯ заквленн ь х об рэ" цэх 4 О ВЬ 1 ПОЛ я.,8 ОПеовцИ;О ОПред 8И 10 ПРОКВЛИБЗ 8 МОСТИ, ОЕГЛЯМОНТИООВЯН -ЬР ИЗ- вестным способом. В дельнейгвам проводт стятистИческую Обработку полученных дэнных с Определением ср 8 дних знэч 8 ний . 90 45 полценных обоими 148 тОЩЯГ 4 и длястэлРЙ рязных мярОк. КЯ СЛЕдуЮщЕМ ЭтЭГЕ С ЦЕЛЬЮ уСТЯНОВ- ления ядеквятчости и рявноточности изма- БО ранив Пяо обоими АветодЯМ 4 проводят КОРР 8 ЛЯЦИОННЫЙ 4 И РЕГРЯССИОННЬй ЗНЗЛИ 2 Ы. Полученное знячене козйфициентэ коореляции г;.р, = д,99 для уровня знячимости: , = 0,д 1) свидетельствует О высокой тесноте ,-: . Ой Связи мекду грокэливяемо(".Тью, оп- ралаярННОЙ ПО тВЕрдОСтИ 90, МЯртЕНСИтной зпьы 0 Н 90) и по длина блестящей эоны Р.,1 Регрессион- ьй знэлиз псяэывяет, тО зявисимость между 15,з, и Н 90 Описывэегся урявнением линейной регоессии вида1,.:= ,0,5=:. 2,+ 0,94 + О,24) Н 90р)Аз Янэлизэ коэффициентов уравнений РВГР 8 ССИИ И ЛСГР 8 ШНОСТЕЙ ИХ ОП 08 ДВЛ 8 НИЯ можно зэг(люцить, цто прямяя, описывяемэя урэвнением 1 проходит через няцгло к; р-:,инат с угловьгм коэффициентом, незнячи- (40,;пличэОщимся от 1. Это свидетельствует Об Я:.-квэтносги Опоеделения П 90 предлЯ Гэемым спосОбом и известным,Одняко затраты времени ня голучение рзвно Гочной информяции не сопоставимы, После торцовой ээкэлки звтрэты времени нэ осу пествление оснсвных операций поедлокенно о способЯ приведены в тэбл, 2 :г 0 сгбэ-протот(4 пэ - в ТЯбл, Д,СГОльзовэние преллягяемого способа опре-.,еления прокэгиввемости обеспечиввег по соэ:.:Нению с известными сгособз;44 существенное угрощение процедуры опр.: делания прокяливэемости с устранением оперяц 44 многорятного измеренИя твердости, гггвфическои аорэботки полученных дянных и отсутствием необходимости использовянИя Огрзниченных спрявочных данных по твердости с 1 руктурь, ссстоящей нэ 00", из МЯртенситЯ, Появляется возможность определения дрокэливэамости стялей, в том числе и рвзрэбзтывэемых, без ПРОВЕД 8 НИЯ ПР 8 ДВЯРИТЯЛЬНОГО ХИМИЧ 8 СКОГО энэлизэ, ,., Оме того, существенно сокрящяется родолжительность испытэния ня прокзливэбмость, э тэкже 07 утствует прибор для измерения твердости.:. о 4 у л э изобретения 1 посйб ОпреДеления пООквливвемОсти стэлей, в:,. а ЯоцИй торцовую закалку и мехэницескуо обработку образца, 0 т л и ч Я ющ и й с я тем, что, с целью упрошения и сокрэценля продолжи. ельности Определения пракяливэемости мехяническую обряботку Осуществля ют обточкой, э прокэл:4 вяемость определяют путем измерен;я иротяженности блестящеЙ зоны, прилегв.ощай к торцу образца и отличающейся по цероховэтости от других частей Оорэзця не менее, чем ня один класс,.: П ОС 7,.,/ 1 ЕН78 Св ЕД 18 ГО ЗНсбсЕН.1 с 7 7,18 РДОСТИ ГОстОоеис заРлслмост 7 и Т 7 ВВГДокСТЬ сССОЯНИ 8 ОТ За Ка 17 И 73 с 8 Ио "Гк ТОО Ца:-77 ЗКОг,еНИЕ С 77 аВОЧНО 7 О в ЗН 1 ЧВН 7 кР ВВРДОСТИ ЗОНЫ СА 17.С 77 РОВа.Нвк СОДВЗХКВНИ" ем бвВЭТВН 7;Т 1 О, 4 ба 73. 7 П,38778 Л 78 г 178 1 РОка 71 Ваемости