Сравнительные данные по механическим свойствам

Термомеханическая обработка и ее разновидности

Термомеханическая обработка (ТМО ) заключается в сочетании пластической деформации при повышенной температуре с последующим быстрым охлаждением – закалкой и низким отпуском при температуре 100…300 ^оС. Упрочнение гораздо большее, чем при обычной ТО происходит в результате суммирования влияния пластической деформации и полиморфного превращения при закалке. Повышенное упрочнение достигается за счет увеличения плотности дислокаций, их более равномерного распределения и измельчения зерен за счет образованием блочной структуры*.

Различают два основных способа ТМО:

- низкотемпературную ТМО (НТМО),

- высокотемпературную ТМО (ВТМО).

При НТМО сталь деформирует в температурной зоне существования переохлажденного аустенита при температуре 400…600 ^оС, со степенью деформации 75…95 %; после этого немедленно производится закалка и низкий отпуск. НТМО создает наиболее плотную (до 10¹³ см^–2) дислокационную структуру.

При ВТМО сталь деформирует при температуре выше линии А ₃ со степенью деформации 20…50 %; затем немедленно следует закалка и низкий отпуск.

На практике чаще применяют ВТМО, которая по сравнению с НТМО более технологична (можно осуществлять на обычных прокатных станах и прессах) и дает более высокие значения вязкости разрушения К _1с (трещиностойкости), работы распространения трещины КСТ и сопротивления усталости σ_R при пониженной критической температуре хрупкости и меньшей чувствительности к концентраторам напряжений.

Вид обработки	σв, МПа	σт, МПа	d, %	y, %
НТМО	2400 – 2900	2000 – 2400	5 – 8	15 – 30
ВТМО	2100 – 2700	1900 – 2200	7 – 9	25 – 40
ТО (закалка + высокий отпуск)

ТМО резко повышает как прочностные, так и пластические свойства по сравнению с традиционной ТО, что позволяет значительно уменьшить массу машин и механизмов (однако, детали, подвергнутые ТМО, нельзя сваривать, так как нагрев при сварке приводит к разупрочнению стали).

Разновидностью ТМО является механотермическая обработка (МТО), которая производится путем закалки на мартенсит и последующей пластической деформацией. Частным случаем МТО является патентирование, широко используемое при производстве высокопрочных стальных лент и проволоки, в том числе канатной.

При патентировании сначала путем специального отжига с повышенной скоростью охлаждения получают структуру троостита, а затем проводят интенсивную холодную пластическую деформацию. Именно таким образом получают сверхпрочную проволоку диаметром порядка 0,1 мм, имеющую предел прочности до 5000 МПа – это ~ ¹/₃ теоретической прочности стали. Такую проволоку используют при изготовлении сверхпрочных канатов, а также в качестве корда для автотракторных покрышек.

Дата добавления: 2014-01-07