В работе приводятся результаты исследования влияния методов термического упрочнения (объемная закалка, поверхностная закалка ТВЧ, термоупрочнение в процессе лазерной резки) на изменение физико-механических свойств, структуру и особенности процесса разрушения горячекатаной конструкционной среднелегированной стали марки 30ХГСА. Показано, что наибольшую прочность (при минимальной пластичности) сталь имеет при термообработке типа «объемная закалка от 880 °С в масло». Проанализировано строение изломов образцов, подвергнутых различным вариантам термического упрочнения после испытаний на статическое растяжение. Установлено, что разрушение образцов произошло по вязкому механизму. При этом образцы, подвергнутые стандартной термической обработке (объемная закалка, закалка ТВЧ) имеют элементы квазискола и хрупкого скола. Изучена микротвердость образцов после термического упрочнения. Выявлено, что наибольшую микротвердость рабочей поверхности имеют образцы, подвергнутые поверхностной закалке ТВЧ. Использование лазерной резки позволяет получить аналогичную по сравнению с закалкой ТВЧ микротвердость поверхностного слоя.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Машиностроение
Современному производству в условиях все возрастающей конкуренции и высоких требований к качеству выпускаемой продукции крайне необходима разработка новых технологий и материалов для комплексного решения задач повышения качества, надежности и ресурса работы машин и механизмов, придания металлическим изделиям регламентированных и специальных свойств, таких как повышенная твердость и прочность, износо- и коррозионная стойкость, термостойкость и т. п.
Список литературы
1. Биленко Э. Г., Вегера И. И. Влияние скоростной термической обработки с последующим ионно-лучевым азотированием на физико-механические свойства стали 40Х // Трение и износ. - 2008. - № 6. - C. 578 - 582. EDN: KYUPRX
2. Surface Hardening of Steel Parts Using Induction Method // Maschinenmarkt. - 1993. - Vol. 99. - No 19. - Pp. 44 - 50.
3. Hanish G. New Applications of Inductive Surface Hardening in the Automotive Industry // Harte.-Techn. Mitt. - 1998. - Vol. 53. - No. 6. - Pp. 381 - 388.
4. Krauss G. Volume and Induction Hardening // Proc. 11th Congr. Fed. Heat Treat. and Surface Eng. and 4th ASM Heat Treat. and Surface Eng. Conf. Eur. - Milano: 1998. - Vol. 1. - Pp. 21 - 32.
5. Чудина О. В. Создание модифицированных упрочненных слоев на поверхности сталей методами лазерной и химико-термической обработки // Главный механик. - 2019. - № 6. - С. 46 - 54.
6. Распределение остаточных напряжений на поверхности сталей, упрочненных непрерывным СО2-лазером / А. Г. Григорьянц, А. Н. Сафонов, В. С. Майоров, А. Ф. Басков, Г. П. Ивашов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1987. - № 9. - С. 45 - 49.
7. Бровер Г. И., Бровер А. В., Дьяченко Л. Д. Структура и свойства инструментальных сталей после обработки различными источниками концентрированных потоков энергии // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005. - № 12. - С. 27 - 31.
8. Liverani E., Lutey Adrian H. A., Ascari A., Fortunato A., Tomesani L. A complete residual stress model for laser surface hardening of complex medium carbon steel components // Surf Coat Technol. - 2016. - Vol. 302. - No. 25. - Pp. 100 - 106. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2016.05.066
9. Влияние режимов лазерной обработки на изменение структуры и механических свойств поверхностного слоя деталей из стали марки 30ХГСА / И. В. Минаев, С. Н. Кутепов, Д. С. Клементьев, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. - 2023. - Т. 13. - № 1. - С. 73 - 86. DOI: 10.21869/2223-1528-2023-13-1-73-86 EDN: XQXLLM
10. Упрочнение зубчатых шестерен из стали 30ХГС при лазерной резке / И. В. Минаев, А. Е. Гвоздев, А. Г. Колмаков, А. Н. Сергеев, С. Н. Кутепов, Д. С. Клементьев, И. В. Голышев // Деформация и разрушение материалов. - 2023. - № 9. - С. 25 - 32. EDN: ZGVUZV
11. Fibre laser cutting stainless steel: Fluid dynamics and cut front morphology / J. Pocorni, J. Powell, E. Deichsel, J. Frostevarg, A. F. H. Kaplan // Optics and Laser Technology. - 2017. - Vol. 87. - Pр. 87 - 93. EDN: WSGEJP
12. Tahir A. F. M., Aqida S. N. An investigation of laser cutting quality of 22MnB5 ultra high strength steel using response surface methodology // Optics and Laser Technology. - 2017. - Vol. 92. - Pp. 142 - 149.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Проведено экспериментальное исследование режимов горения газообразного топлива в противоточной вихревой трубе с различной степенью диафрагмирования вихревой камеры. Определено влияние отбора воздуха из периферийного вихря на границу бедного срыва при различном сочетании степени диафрагмирования потока и числа Рейнольдса
В работе предложена новая схема организации горения низкоуглеродного топлива, которая в результате проведенных расчетно-экспериментальных исследований продемонстрировала высокую эффективность. Показана возможность стабильного воспламенения и горения чистого аммиака в массиве инвертированных реагирующих струй из шести горелочных устройств кольцевого расположения, поддерживаемых центральным метановым факелом.
В статье приведены результаты исследования влияния параметров газолазерной резки на изменение микротвердости и структуры зоны газолазерного термического влияния листовых углеродистых сталей марок Ст10 и У10. Установлено, что при использовании газолазерной резки углеродистых сталей марки 10 и У10 в зоне воздействия лазером возникает микроструктура, отличающаяся от начальной ферритно-перлитной структуры (сталь 10) и зернистого перлита (сталь У10). Эта структура состоит из нескольких слоев, включающих различные компоненты, такие как мартенсит, остаточный аустенит, трооститно-сорбитную смесь и феррит с глобулярными карбидами, зависящие от характера воздействия (лазерное излучение и газовая струя). Обнаружено, что микротвердость поверхности, полученной при газолазерном резе, может достигать 300 HV (30 HRC) для стали 10 и 1000 HV (69 HRC) для стали У10, что в два и пять раз превышает твердость исходных сталей соответственно.
Рассмотрены особенности формирования отливки типа «лопатка», изготавливаемой методом литья с направленной кристаллизацией, установлены причины появления дефекта «cтруйная ликвация», проведено моделирование процесса формирования отливки, внесены коррективы в параметры литья, позволившие сократить уровень брака
В статье приведено определение синергетических критериев разрушения, предложенных В. А. Скудновым, а также влияние термической обработки стали 45 на значения данных критериев.
В статье проведён анализ вибраций машиностроительных узлов энергетического оборудования ГРЭС, а именно подшипниковых опор дутьевых вентиляторов и дымососов, для диагностики уровня вибраций которых предложено использовать магнитожидкостные датчики. На основе моделирования магнитного поля в программном комплексе QuickField проведена сравнительная оценка конструкций магнитожидкостных датчиков по эффективности использования постоянных магнитов и электромагнитной совместимости. Получены графики распределения магнитной индукции в предлагаемых конструкциях датчиков.
В статье представлена математическая модель взаимодействия потока сыпучих тел, осуществляющих ударное взаимодействие с упрочняемой поверхностью. Модель позволяет решить деформационную задачу по формированию поверхностного слоя упрочняемой поверхности, характеризующегося однородностью физико-механических характеристик: толщиной, величиной напряжений и характером распределения
Представлены результаты исследования влияния на параметры коррозионной стойкости материала обработанной поверхности детали технологических условий её обработки: режима резания (скорости резания, подачи, глубины резания) и геометрии режущей части инструмента (радиуса при вершине резца в плане, радиуса округления режущей кромки резца, главного угла резца в плане).
Рассмотрен способ диагностики автоколебаний (флаттера) рабочих лопаток вентилятора ДТРД в режиме реального времени, при котором в качестве основного диагностического признака используют спектр корпусной вибрации, что позволяет, наряду с известными способами, фиксировать возникновение автоколебаний
Представлены результаты исследований выходных устройств (ВУ) с резонаторами-усилителями тяги. Расчётным исследованием установлена перспективность постановки таких ВУ в корпусах изделий (без учёта внешнего обдува). Выполнены предварительные исследования по оптимизации влияния внешнего обдува на рабочий процесс в резонаторе с реализацией эффекта увеличения тяги при сохранении габаритов на уровне, соответствующем традиционным ВУ
Рассматривается применение CAD-моделирования в учебном процессе на примере сборки модуля турбины низкого давления ГТД. Представлено описание разработанной конструкции. Рассматриваются возможности используемой CAD-системы
Представлены результаты 3D расчета двухфазного течения в маслокартере опоры ГТД с использованием упрощенного подхода к моделированию, заключающегося в применении лагранжевой постановки для отслеживания траектории течения масла. Описаны возможные постановки двухфазного моделирования течения масловоздушной смеси, показаны соответствующие картины течения.
В данной статье представлен обзор направлений применения турбопрямоточных двигателей летательных аппаратов различного назначения. Рассмотрены отечественные и иностранные разработки в этой области за период с 50-х годов XX в. по настоящее время
Издательство
- Издательство
- РГАТУ ИМЕНИ П.А. СОЛОВЬЕВА
- Регион
- Россия, Рыбинск
- Почтовый адрес
- 152934, Ярославская обл, Рыбинский р-н, Рыбинск г, Пушкина ул, дом № 53
- Юр. адрес
- 152934, Ярославская обл, Рыбинский р-н, г Рыбинск, ул Пушкина, д 53
- ФИО
- Кошкин Валерий Иванович (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@rsatu.ru
- Контактный телефон
- +7 (485) 5280470