ОПТИМІЗАЦІЯ РЕЖИМІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ З УРАХУВАННЯМ ПИТОМОЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОВІДНОСТІ ЛИТОЇ ШТАМПОВОЇ СТАЛІ 4Х4Н5М4Ф2

10.33815/2313-4763.2021.1.24.129–135

  • О. М. Сидорчук Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, м. Київ https://orcid.org/0000-0003-0026-7525
Ключові слова: штампова сталь, склад, термічна обробка, механічні властивості

Анотація

Наведені результати досліджень визначення структурно-чутливої величини (провідності) після термічної обробки (гартування та відпуск) сталі (без деформації-кування) з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації марки 4Х4Н5М4Ф2. Встановлено, що при оптимізованих режимах термічної обробки дослідженої сталі визначалось за мінімальним значенням параметра – питомої електричної провідності. Так для оптимального значення за температурою гартування сталі (1100 ºС) питома електрична провідність становила 0,075 Ом∙мм2/м, а при відпуску (595 ºС) – 0,0415 Ом∙мм2/м. Установлено зв’язок між питомою електричною провідністю та параметром кристалічної чарунки мартенситу, твердості та ударної в’язкості гартованої сталі. Установлено, що в процесі первинної рекристалізації за температури вище 1110 ºС, провідність сталі зменшується. Встановлено, що при повторному нагріві (відпуску), провідність сталі збільшується, а також інтенсивно змінюється структурно-чутлива механічна
характеристика (ударна в’язкість), яка підвищується у два рази в інтервалі температур відпускної крихкості 475±15 ºС. Оскільки за такого інтервалу температур відбувається аномальне зниження до 15 Дж/см2 та збільшується параметр кристалічної чарунки мартенситу (2,8847∙10-1 nm). Оптимізований режим гартування 1100 ºС та відпуску 590 ºС дослідженої сталі сприяв підвищенню ударної в’язкості до 30 Дж/см2 та збільшенням провідності в інтервалі температур відпускної крихкості. Це дає можливість підвищити ресурс експлуатації пресового інструменту є (фільєри) зі сталі 4Х4Н5М4Ф2 для гарячого деформування алюмінієвого сплаву в інтервалі робочих температур 450-500 °С.

Посилання

1. Kasilov A. N., Kasilov O. A. (2013). Zavisimostj fizicheskikh strukturnochuvstviteljnihkh svoyjstv i tvyordosti legirovanіkh staleyj ot sostava i rezhima termicheskoyj obrabotki. Naukoviyj vіsnik Khersonsjkoї derzhavnoї morsjkoї akademії, 2 (9), 171–182.
2. Shtampova stalj : pat. 141447 Ukraїna : MPK S22S 38/00. № u 2019 09670 ; zayavl. 05.09.2019 ; opubl. 10.04.2020. Byul. № 7.
3. Sidorchuk O. M., Mironyuk D. V., Radchenko O. K., Gogaev K. O. & Khongguang E. (2019). Pіdvithennya teplostіyjkostі ta vlastivosteyj shtampovoї stalі z regulyuvannyam austenіtnogo peretvorennya pri ekspluatacії. Metaloznavstvo ta obrobka metalіv, 2, 19–25. Doi: 10.15407/mom2019.02.019.
4. Sidorchuk O. M., Gogaev K. O., Radchenko O. K., Mironyuk D. V. & Mironyuk L. A. (2020). Termіchna obrobka shtampovoї stalі pіdvithenoї stіyjkostі. Metaloznavstvo ta obrobka metalіv, 2, 29–37. DOI: 10.15407/mom2020.02.003.
5. Sydorchuk O. M. (2021). Vlastyvosti shtampovoyi stali 4X4N5M4F2 dlya garyachogo deformuvannya kolorovyx metaliv ta splaviv. Visnyk Vinnyczkogo politexnichnogo instytutu, 1, 108–112. DOI: 10.31649/1997-9266-2021-154-1-108-112.
6. Sydorchuk O. M. (2021). Vplyv termichnoyi obrobky na shtampovu stal 4X4N5M4F2 ta vstanovlennya yiyi fizyko-mexanichnyx vlastyvostej. Visnyk NTU «XPI», 1 (7), 34–38. DOI: 10.20998/2413-4295.2021.01.05.
7. Ozerskiyj A. D., Kruglyakov A. A., Danil A. N. (1981). O vihbore stali dlya matric goryachego pressovaniya mednihkh splavov. Cvetnihe metallih, 8, 83–84.
8. Ozerskiyj A. D., Kruglyakov A. A. (1984). Uprochnenie stali EhP930 dlya matric goryachego pressovaniya mednihkh splavov. Cvetnihe metallih, 10, 76–78.
9. Ozerskiyj A. D., Kruglyakov A. A. (1988). Shtampovihe stali s reguliruemihm austenitnihm prevratheniem pri ehkspluatacii. Leningrad : LDNTP.
10. Poznyak L. A. (1996). Instrumentaljnihe stali. Kiev : Nauk. dumka.
11. Lebedeva N. V. (2003). Sovremennihe shtampovihe stali dlya goryachego deformirovaniya. Baltiyjskie metallih, 1, 7–9.
12. Lebedeva N. V. (2005). Povihshenie stoyjkosti instrumenta dlya pressovaniya trudnodeformiruemihkh cvetnihkh splavov iz staleyj s reguliruemihm austenitnihm prevratheniem pri ehkspluatacii : extended abstract of candidate’s thesis. Sankt Peterburg.
13. Perepolkyna M. N., Grabovskyj V. Ya. (2016). Vybir efektyvnogo leguvannya novyx shtampovyx stalej z austenitny`m peretvorennyam pry ekspluataciyi. Novi materialy i texnologiyi v metalurgiyi ta mashy`nobuduvanni, 1, 11–15.
14. Gogayev K. O., Radchenko O. K., Sydorchuk O. M. & Lukyanchuk V. V. (2015). Texnologiya vy`gotovlennya shtampovoyi stali 40X3N5M3F dlya garyachogo deformuvannya. Cilova kompleksna programa NAN Ukrayiny «Problemy resursu i bezpeky ekspluataciyi konstrukcij, sporud ta mashyn». Instytut elektrozvaryuvannya im. Ye. O. Patona NAN Ukrayiny, 669–672.
15. Gogayev K. O., Sydorchuk O. M., Radchenko O. K., Lukyanchuk V. V. & Orel G. G. (2016). Doslidzhennya rezhymiv termichnoyi obrobky` shtampovoyi stali 4X3N5M3F. Sovremennыe problemi fyzycheskogo materyalovedenyya. Sovremennihe problemih fizicheskogo materialovedeniya. Trudih instituta problem materialovedeniya im. I. N. Francevicha NAN Ukrainih. Seriya «Fiziko-khimicheskie osnovih tekhnologi poroshkovihkh materialov». Kiev, 25. 105–108.
Опубліковано
2021-09-07