Способ определения прокаливаемости сталей
Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам опредепения способности сталей закаливаться на определенную глубину. Цель изобретения - упрош,ение и сокращение продолхительности определения прокаливаемости. Способ включает торцовую закалку, обточку образца, измерение зоны, отличающейся по шероховатости от других частей образца не менее чем на один класс. СпЬсоб позволяет определить прокаливаемость сталей без проведения химического анализа, сократить время определения прокаливаемости. 1 ил., 3 табл.
СО1ОЭ COB ETC KÈÕ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТБЕННЬ!Й КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗЗ РЕТЕНИЯ K АВТОРСКОМУ СЬИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771628/02 (22) 20,12.89 (46) 23,02,92. Бюл. N 7 (71) Тульскил политехнический лнститут и H аучно-исследовательский институт ав отракторных материалов (72) С.И.Архангельск Ай, Е.i/t,ãp ëíáeðã, Е,M.Äåì÷eHêo, В.И.Карташов, А.Б,Маликов, А,А, Маслаков, Е.С.Мирошник, И.B.Тихонова и Б,Л.Фельдман (53) 621,785,79(088,8) (56) Качанов Н.Н, Пракаливаемость стали,— М„Металлургия, 1978, с, 151-161, Сталь, Метод испытания HB пракаливаемасть, ГОСТ 5657-69. Изобретение относится к металловедению л терми -еской обработке металлов и может быть использовано 8 металлургии, машиностроении и др угих а1",.)Зслях металлообрабатывающей промышленности 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 прокаливаемости по резкому изменению твердости образиВ, сложны в осуществлении, требуют специального оборудования и поэтому не обеспечивают зкспресснасти анализа. Известен метод определения прокаливаемости пробной закалкой образцов сталей, обладающих неглубокой,.„-U il713946 А (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ rlPOKAflMВАЕМОСТИ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретно к способам определения способности сталей закаливаться на определеннуа глубину. Цель изобретения упрошение и сокращение продолжительности определения прокаливаемости, Способ включает торцовую закалку, абточку обоазца, измерение зоны, отличающейся по шероховатости ат других частей образца не менее - ем на один класс. Способ позволяет определить прокаливаемость сталей без проведения химического анализа, сократить время определения пракаливаемости. 1 ил., 3 табл. и рскаливаемастью, вкл,очающий обьемную закалку серии цилиндр,ческих образцов, длина которых в четыре раза больш диаметра; резку образца на половину длины; измерение твердости вдоль одного или нескольки;. диаметров поперечного сечения; построение кривой распределения твердости по сечению образца в координатах "твердость — расстояние от центра образца"; определение прокаливаемости как расстояния от 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 прокаливаемости легированных сталей, и отличается большой трудоемкостью, не позволяющей использовать его для массовых испытаний. Нэибалее близким Техническим pBL 38нием qBrlg87ct3 способ определения пракэлывэемастM по ДЖОмини, Включэющий торцов / а зэкэлку абрэзцов длинОЙ 100 мм vi iдиэм6трОм 25 мм, Пасл8 этОГО нэ цилинд;.;ической Г!Овеахнасти шлифованием при обильном Охлэх(дении зэчищэют две плаГцадки нэ диэметрэльна противоположных ;(3аазующих; нэ плошэдках через определ,:;ннь18 расстоянM» от охлэждаемого водой 3О13ЦЭ tBtM8!3tttOT ТВЕРДОСТЬ; ЛЛЯ ДБУУ. ЗНЭЧ6 ны : TBBpäocTM, измеаенных HB ОдинэкаБОМ PBi. C t OßÍMM, НЭХОДЯТ СРВДН68; CTPottT KPN" B >y: паокэливэемости Б коардинэтэх "тверДаг» » -.. ОЭЛС nPHM6 О! ЗЭКЭЛИБЭ8МПГО 7(3РЦЭ мм" ; ",предельчот прокэливэемость кэк эбсс! MCC1.." точки Hin каивой Гiаокэливэемасти ор,,ина:-э которой соответствует взятому из ,;прэвочной литературы знэчени ;а твердос:и зан -.(с фиксированным содержаниям мэр енситнОЙ састэвляющей (В чэстности, па твердocòM слоя C voëóìàpòBHcMTHQA ст,„укч урай onp8p6itÿют „J $-Hую прг)кэлиi. (..3,,: .,:З И».3 CTHbВ:,СП;3СО".3 имЕЕТ Сляду:- цие нед .:;Тат,:;;.. Гго использование пред..::..гэет применение двух единиц Оба0удо: =HMBi (шлифовэльный стэнак и и» и"-,ч3 для из ftp8HM!ÿ твердости) и паовеценые ".! . . . Г . :; с !э техналаГических п8138хо" дb:,: ш:: :.:....::- .м, эзцэ с двух сторон, изме»Гение ТБ" 3! "i;!;31 и HB ДвуХ ПЛОщэДКВХ, няхождение (. 3ядних знэчениЙ Твердости Б !. Вждой 70" н(8, построение зэвисимости 3 Бердость — рэсстаяние GT зэкэливэ8мОГО Тарцэ, Дэл86 для определения пракэливэемости необходимо получить значение тверд()сти зоны с фиксировэннь!tM сОдержаныем мэртенс ilTHGA структуры из cnpBBo÷HoЙ JtMT8pBTуры, в KGTopoA подобные дэнные приводятся для большой группы О3ирако используемых сталей без учета зэБисимости твеадости От p883tbtqot"o састэвэ .".,талы, чта вносит значимую погрешность в -.;Пр",ä83t8HM8 ис.(омаго свойствэ. Для BHGBb разрэбэтывэемых còàë8é способ неприменим из"BB Отсутствия спрэвачны3(дэнных по твердости;oH с определенным содержанием мэп ГBb ситэ (я3оме Toão, поскольку в структуре зон, ""дэленны ог охлэждэемага торцэ (нэпри-! 18! :, Полумэатенситной зоны), KpGM8 мэр 781.сигэ и троос /тэ (бейнитэ), Б Тех или нных каличестВэх моГут присутствавэть ф8ppMT M перлит, та присутствие этих струкТУРНЫХ СОСТЭВЛЯЮЩИХ, СБОЙС1 ВЭ KOTOPbtÕ ЗЭ tM8THo отличэются ат cBOAcтв траоститэ, Влечет Зэ CGGGA изменение при апрВДеленHbtx условиях npQNHGcTHых свойств 3BKэленьн.-.tx детэлей, 7.8. Действительнэя прочность д8тэлей, изгатавленнь!х из стэли. Выбрэн ной па критерию 50 Д мэртенсита, может оказаться заметно заниженной. Последнее обстоятельства M Возросшие Tp813GBBHMA K качеству сталей Вряде отрасле,й машиностроения Обуславливэют необходимость определения пракэливэемасти да зоны, состоящей из 900, мартенсита и лишь 10;4 продуктов превращения па t tet tap78HCMTHQху механизму. Однако прМ использовании традиционного метода определения прокаливаемости зто также вызывает затруднение из-за ограниченности данных по твердости зоны, "îäåðæàùåé 90 ь мэртенситэ, и зэвисимасти тВердОсти ат р8эльнОГО састэээ стэли, Цель изобретения — упрощение и сокраьцение .прадалх(ительнасти Опаеделения и рокаливэемости. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения прокэливэемости механическую обработку закален-, ного образца осуществляют абтэчкай, э прокэливаемость определяют путем измерения протяженности блестящей зоны, прилегающей к торцу образца и отличающейся па шероховатости от других частей образца не менее, чем на один класс. — Предлагаемый cnoco|3 определения прокаливаемости сталей основан на следующем эффекте, наблюдаемом нэ подвергнуТЫК TOP U GBQN ЗЭКЭЛ КЕ И Qt3TGHBН Н ЫХ обрэзцах: зона, прилегающая к закаливэемомуторцу, характеризуется явна выраженным относительна других частей образца блеском — "блестящая 30HB" (см. чертеж). Известно, что отражательная способность металлической поверхности в основном определяется ее шсроховэтостью. В свою очередь, согласно теории резания металлов высота неровностей зависит не только ат геометрических параметров инструмента и режима обработки, но и от пластического течсния материала из зоны первичной деформации в сторону вершин микронеровностей, Причем, чем больше степень деформации ср зэемаго слоя, тем больше интенсивность пластического течения, и тем больше Высота неровностей, С повышением твердости и прочности обрабатываемого материала объем пластической деформэц:M уменьшается, что приводит к уменьшению Высоты микронеровностей и, следовательно, увеличивает отражательную способность обработанной поверхности. В данном случае наибольшей твердостью облэдэет мартенситнэя составляющая. ОднаKQ известна, что у конструкционных,сталей нэличие нэряду с ОснОВнОЙ мэат6нситнОЙ структурой некоторого количества траасти-3 71 «0.4 Р «! 4 ,а (PO O "4!);.",! Я); И -)8 Р, 1-38 И314181 33-ет 1яеР, ос-г),, !" Л38;1,")НЯТР33!,, Г:, 31 О-3-11Я)1<Я1-ел НУЮ . Пасобнг)г Г3= Г)ОВБП :- .)ЗС ГИ. Д 8 И С 3:3 3-3 8. b i! 43 ;) 3 I!43 à 08 Н 3; 4! 5 P 33 !43!4 34 H b! с„ -)едне10! Я))и33!314)8! Иче))!ГОГО) "3тк))Г)Н8ниЯ nPQ" б : 1.1ЛЯ,,3- г.;г)ОН=-.Дек кое На П3100!Г33И .03-!.аф-; е а —,!114 Л .-,:.! г) 1!!.,!0:.-;;";,*,)ч 8! 4 )Л !4 n fjord) 14)Л >J f, ЯфB ":i = 4 .1«1)Ч) И ГОризОНТЯЛ ЬКОМ 3,3!3.=- г)3.4 Па);ЯЗЯЛО :B 00 iBBL!8 Vi3 CTB/!l!l " О! 2, HTG 3 !Jli! Qf)8CT-.- !) ) .:3!;-;::."; <. 3; ьi B) =: 1 ! б М!Кг::, я Ll ff 3 30bj b! i HeenOC08ДСг:.-ггг3ЧО г)П! 3,!,!.; 14!31а.",! HF!,: " =- *; 143 34;4!, . К!!М 04),"GB= ам 13380 ".<Ова "31" -. )Г)влг)-!! K1 .Qi Т1) 1Я1 .Я!3!8ЬI НОИ I а !.::! ТЯ1 38Й j ЗСHbl 4 ООТВ8ТСТН ЯТ 338ДЬ1 -.ОМ)!,IIBrC 4 13)аf)0) GBBI C!CT Ë. 1;„ .) 3183BKBЛВ !HGI» 30 !L! ГIРС,Г),УК С:.: .-!814ЯРТек .!ИЦ% УI!;e...:!33!. ь 1) с) —;-, 3 "«КИ13 )/казанных Зан l.1;03342т бь)т)- I;0 Згг)в:.-Gii!G ЗЯ; — !)Я K; Ke Р 3тп!)4! г: 3 i П, !3 г 3-;аг3; По лю " ТЯП Q! "- 14,, ОЕГ13)Я Яе ) -.1 „! ., f!ОC!)Г} ОПГ;елеЛ83333Я n )ОКЯ ЛИВЯ8140гтИ СТ B 9!6 jl ")C 3! l: î -,ь !!Я -,,4; .".Л8ДЗУ1 )13134:4 ООРЯЗСМ. Пг)0:.33)и аеf«ioc1 ь гр /г)" и j!))нстр)3К1)ианнь. х стал84л апреде 3яlат -)а QGÂ314BK диааднай стороны заг)ле!13!3!ки кото он)е пасло тор!)ОБОЙ ВВКВ3!К!4 обтачива)ат;-:=i )G,BpHQ- ".,0 вин! 0083HÎi!4 GTBHK8 083цами быстраре)14344 3И МИ 113) ОХ Од Н ь1 М 3!1 i l я М Ы М и С У 11 0 34 !О =. 45 и твердасплян13ыми ь! Я пай нь)м)1 и рахадвыМИ Прямь)м)Л С угл)011;0 = 45 Па 06>КИМЯК1 реза eviй Для ffof /HистоваГО точения на Глч- Зб :1bI÷ 0 -.3) "4М ЗЯ ад."1н IGGKQ/3,;Iа „ Ле Чего bffzякГ8кцирку418м", И31)еря3iа- pe!c„.;-;Q;-;;ëe о-, торца образца да окончания блестящей зоны (1ябл ";, 1 -3BTel;"; дг я и!Зпведе) иle сван!)ителькога анализа ка закалеккых абра"цах 4О eblnO4lHrciQ! ВСЕ ОГ360ЯЦ,II!. 3 30 OI1P848! ° 8!-; Jffo пракяливаемос.и, 06ГлямантиР Банные ИЗвестным способом. В дальчей)вем праРОД =:T статист)лческу10 Обработку полученных данных с апр6делением ср8дних Зняч8ний 393, 4Ь пол!4ч8Н к ых обоими f48TGQB Ã4)л Для сталей разных мярОк. г)а следуюгдем зтапе с целью уста Io!3лекия адекватчости и равкоточкссти изма- БО рения 190 обоими методам)1 г)г)сводят Kopp8ëÿöèoHHbIf4 и реГресси он и ы Й анализы. Полученное Значек. .8 коз@<).иц)кента карреляцли (г; 4 = 6,004 4JIfi уровня значимости : !, =. 14,д)1) СБИДВТБЛЬСТвуеТ О НЫСОКОЙ T6CHÎT6 ,-.::--.-.10Й1 свя)зи между ггракаливаемасть о, апределенко.". по твердостл 90, мартенситi;;G! 3"i!)ы ()н90) и па длине блестящей эоны (!..„,1. Р-f.pecf-,иск- ый анализ показывает, !!То зависимость между lg,з и !н90 описывается yp :0!feíèåM лине)лнай регрессии вида 1;;... ==(0,5=: 23+(0,Г)4 =О24)1Н90 (s) ь33:,::-)ал)лза коэффициентов уравнения РБГР8ССИИ И ПОГРБШКОСТей ИХ ОПО6ДВЛБНИЯ ..:.:0 КО ЗаКЛ)ОЧИТЬ, Чта ПРЯМЯЯ, ОПИСЫВЯЕМаЯ уран-iåHèåM(1,, проходитчерез начало к p:,и:-.T - . Углавь)м коэффициентом, незначи;, G GTë:«BIGL1Il3f4cÿ от . Это свидетельствует об Яв; —:Kна: .!Ости апае деления П90 предла гае;!! 114 сг/особаM и иЗБестнbfM, f1ZHBK0 ЗЯТРаты БРемеки на палУчение равна Гочкай информации Н6 сопоставимы, Посля торцовой закалки затраты времени на Осуществление оснсвных Операций поед,-..G3к8ннаго! способа приведены н табл, 2! !,oc0I3B-прототипа — в Teбл, 3, 1 )с)-альзование преллагаемого способа Gn p:;..e»8H!! e прокали наемасти обеспечивает па сря:.-Нению с изнестныг4)л сг)особа;4и существенное упрощение процедуры опр:-делекия прокялинаемасти с устранением апеояа Ili MHQãîKpàòeoãî измеренля тверДОСТИ, Гг)афИЧЕСКОИ аарабатКИ ПаЛУЧЕНКЫХ данных и стсутствием необходимости испoльзовяния агl!яниченкых спрявачнb!х данных по твердости с1руктурь!, ссстаящей ка 00", v3 мартенсита, Па)4нляется возможность определения 1рокалинаемасти сталей! н там числе и разрабатываемых, без ПPCiÐß éeHÈB! ПР6ДВЯРИТЯЛЬНОГО ХИМИЧ8СКОГО акали;-!я, 3;раме того, существенно сокращается радалжительность испь)тания íà npQ кали няемость, 3 также GT утстБует прибор для :змерения твердости. 03. а, .--...ула изобретения (П CQf3 апредалнния пООкЯливаемаСти сталей, Б1./410 )я10щий тарцавуlо зякялку и Механ::::-48ску)о обработку образца, а т л и ч а Ющ и и с -I тем, чта, с целью упрошения и сакра)цения продолжи"3ельности определе:-гия npoêeëивазмасти., механическую обработ .у Qñóùeствля ют абточко3л, а п)ракял.)вяемасть определяют путем измер=-::.H,"i п)ратяжекнасти блестяще)л зоны, прилега1ащей к торцу образца и отличающейся по 1318рсховатасти ат других частей саразца не менее, чем на один класс. 1 713946! Я .. Л !в) Ц iVIBp1:Я: !Bi!И в.,ОЯД!188 ЗНЯЧВНИЕ ЛрОКЯЛИ" Вяемости. Определенное но I Вердости И% мартенситСреднее значение 11рокапи- „ ВРВМОС !1, ООРЕДС3!ЕННО8 !10 . : длине оле1;тя1цей зонь! II Об.э.), мм 101,1 ЗОНЬ! (11!о01,:!г,!М 1кг1 г .j в g кг Г г р 3!. !/РР г !1И О: -к !е 5 64 7,00 1 .к,2Î 7 5! . 6,"O 1., 3g З,ОО 6.00 к а ! 3! И !.! Я г )О!еро!!! .бл ((зборгКДОВЯНйе, -; ато„,1 ь! В: =,;., е,;;. и к!ИфОВЯ11ЬН!в!!., СТЯНО!< ":.г.3!11фОВЯНИЕ 0I!!ß BÖß ПО : О,кЯЗигОШОК г!а ДВУХ ОЛОl ЩЯДКЯХ 1ЛЗЬгарение, ВЕрдк!СТИ .: ПРВЦ81!8НИ . СРВД!18ГО ЗНегЧЕНИВ ".ВВРДОСТИ 6 Г!ОстР08! !118 ВВВ!.Iсимости ТВЯРДОСТЬ -!го СС 1ОЯНИ8 0I ЗЯ1г diIü,B;!0;.101-0 ò0ðöB" i -! З);О>!< к.*к;Н Ие ." 1, гЯВ 1г1НОГО -ЗН A 8!-I, „lð 1ВерДгостн:;ОН Ь! С 1 А1I!-CNPOBB1I Hl. СОДВРХ<ЯНИ8М !в1ЯРТЕНС11ТНО!! г1гаЗЬ! l к О 1г рек !ЯЛ 8 Ие 1 ! 1РОКЯ1: !1ВЯВМОк ти (и 1 ! 7! Опеищив Обоеовооввние ) Ba ;в вперено ";:и 1 !бТОЧЕЯ ОЬРо1ЗЦЯ 1 0КВРНО ÇÈÍ ÃÎPBB!!ÛIË C BÍÎÊ кк,вI ". !".111рЕДЕЛГН1го ПОО1;ЯЛИВЯЕМО- ШТЯН1енциркуль 1"-- к С:ОСТЗВЫТ8ЛЬ Е, МИГОЦЗЯ.:дг Т8КР8/; М,(ЛОРГ8Н! ЗА кО; Р8КТОР Р, ООЗ ЗЗНКО 8ДЗК-,-ОР ; 4 ЯЦОЗЗ ПРОИЗБС ДСТВ8ННО- ЛЗДЗТ8ЛЬОКйй КОМбИНЗТ "ПЯ l " -Т" .- 1>КГОРОЦ, ТП,ГЗГЗРИ.Iß, 101.>ЗКЗЗ 682 ИОЯ)К !!ОДОИОНО8 ВЬЙИПИ . 0 "1/ЮЗОСТВЗННОГО КОМЛТВТЯ ПО ИЗООПЗТЗННЯК И ОТКРЫТИЯМ APB t kH I СССР ",: 035., Ь1ООКБЗ, Ж-ЭЬ, РЗ /Ы8.,:,ЗЯ,80., 4/"5
