Формування структури і властивостей швидкорізальної сталі в умовах гідро- та газової екструзії - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВААвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана в Дніпропетровському національному університет імені Олеся Гончара Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Санін Анатолій Федорович, Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара професор кафедри технології виробництва З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту проблем матеріалознавства імені І.М.Характерна для цього класу сталей істотна карбідна неоднорідність обумовлює необхідність пошуку шляхів раціонального поліпшення структури шляхом удосконалення технології їх виготовлення. метал тиск деформація сталь Використання підвищених температур при цьому дозволяє знизити напруження, при яких виникає пластична деформація, підвищити ступінь деформації, що створює можливість отримання точних виробів з матеріалів, порошки яких характеризуються низькою пресованістю і високою твердістю. Актуальним є встановлення закономірностей формування структури та властивостей матеріалів при екструдуванні, що забезпечить можливість отримання виробів із заданими механічними та експлуатаційними характеристиками і вимагає проведення комплексу досліджень для обґрунтування застосування таких методів обробки тиском, як гідроекструдування та газове екструдування. дослідити процеси формування структури і властивостей порошкової швидкорізальної сталі Р6М5К5 при гідроекструдуванні і газовому екструдуванні зі ступенями деформації від 15 до 95,9%; Обєкт дослідження - явища, що відбуваються в сталі при обробці тиском з високим ступенем деформації, закономірності формування структури і властивостей сталі при деформуванні.У вступі обґрунтовано актуальність роботи, сформульовано мету і завдання досліджень, відображено наукову новизну і практичну цінність отриманих результатів. У першому розділі проведено огляд літературних даних, що стосуються структури і властивостей порошкових швидкорізальних сталей, отриманих різними методами, особливу увагу приділено обробці тиском з високими ступенями деформації та можливості деформування з використанням підвищених температур, структурним змінам в сталі при деформації. Показано, що порошкові швидкорізальні сталі у порівнянні зі швидкорізальними сталями традиційного виробництва, характеризуються підвищеними фізико-механічними характеристиками, які є наслідком високої дисперсності карбідів і рівномірного їх розподілу в обсязі металу. Францевича, УКРНДІСПЕЦСТАЛЬ, Донецькому ФТІ, відзначено, що екструдування з високими ступенями деформації дозволяє досягнути 100%-вого ущільнення матеріалу з одночасним отриманням рівномірної дрібнозернистої структури, забезпечити заліковування внутрішніх дефектів, отримати складні профільні вироби, які не потребують подальшої механічної обробки, значно підвищити коефіцієнт використання матеріалів. Зроблено висновки про те, що в літературі недостатньо висвітлені дані, що стосуються обробки тиском зі ступенями деформації вище 80% і деформування при підвищених температурах, а та інформація, яка стосуються результатів досліджень процесів формування структури та властивостей при екструдуванні часто супротивна.При спіканні нагрів заготовок здійснювали до температури 12100С з подальшим підвищенням температури зі швидкістю 0,02 К/с протягом 10 хвилин. Згідно з отриманими даними, температуру гарячого динамічного екструдування слід обирати в інтервалі температур 980...10500С, тобто такою, при якій відносне подовження має досить високе значення (9...11%), а міцність змінюється незначно і має невисоку величину (50 МПА). Гаряче динамічне екструдування спечених до щільності (7,5...7,8)х103 кг/м3 заготовок здійснювали на пресі П8337 при температурі 10500С без прес-залишку, коефіцієнт витяжки склав 6,5. Бездефектну заготовку при гідроекструзії вдалося отримати в інтервалі ступенів деформації 14...42%, підвищення ступеню деформації до 74% супроводжувалося руйнуванням заготовки. Зі збільшенням ступеня деформації при гідроекструдуванні від 14% до 34% відбувається зменшення розмірів зерна до 11 балу, найбільша кількість зерен має середній розмір 4,8 мкм (рис.Встановлено, що ізостатична обробка тиском дозволяє отримувати сталь з властивостями, що регулюються, забезпечує формування однорідної дрібнозернистої структури і рівномірний розподіл карбідів, можливість отримання довгих виробів малого діаметру за 1 цикл деформування, високий коефіцієнт використання матеріалів. Встановлено, що гідростатичне екструдування сталі Р6М6К5 зі ступенем деформації 74% призводить до руйнування заготовки, бездефектна заготівля отримана при ступені деформації 14...42%. Підвищення ступеня деформації до 35% сприяє зменшенню середнього розміру зерна, при ступені деформації більше 40% спостерігається зростання зерна, але відбувається підвищення однорідності розподілу зерен за розмірами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ