Влияние величины зерна на сопротивляемость стали 20 гидра-эрозии в сравнении с другими сталями.



 

Разрушение металла при микро ударном воздействии чаще всего начинается внутри зерен, однако нередки случаи, когда разрушение начинает развиваться на их границах. Как правило, вначале разрушаются более слабые микро участки, которые могут находиться как в теле зерна, так и на его границах. Следовательно, сопротивление микро ударному разрушению, прежде всего, зависит от прочности отдельных зерен и их границ.

 


Рис. 1. Зависимость потерь массы при микро ударном разрушении сталейс различной величиной зерна от продолжительности испытаний:

1 - сталь 20, величина зерна 3 балла;

2 - эта же сталь, величина зерна 6 баллов;

3-сталь 12Х18Н9Т, величина зерна 3 балла;

4 - эта же сталь, величина зерна 5 баллов;

Известно, что пластические свойства поликристаллических металлов в значительной степени зависят от прочности границ зерен. Пограничные слои имеют более искаженную кристаллическую решетку, так как на расположение атомов влияют силы поверхностного натяжения, поэтому пограничные слои оказывают большее сопротивление пластической деформации, чем сами зерна. Вследствие этого для мелкозернистых сплавов характерно более высокое сопротивление пластической деформации, и они разрушаются главным образом по зерну. В крупнозернистых сплавах разрушаются в основном границы зерен. Указанное выше положение подтверждается явлением возврата и существованием так называемой равнопрочной температуры, при которой прочность зерна и его границ одинакова.

При мелкозернистой структуре металла примеси распределяются равномернее, чем при крупнозернистой структуре, а это способствует повышению эрозионной стойкости сплава. Следует указать, что в сплавах, состоящих из однородных твердых растворов, разрушение начинается не только на границах, но и внутри зерен. При разрушении микрообъемов прочность обычно нарушается либо в местах скопления дефектов, вокруг которых концентрируются большие напряжения, либо в тех местах, где металл оказывает меньшее сопротивление пластической деформации и быстро раз упрочняется.

Исследования влияния величины зерна на эрозионную стойкость стали показали, что с уменьшением величины зерна сопротивление микро ударному разрушению стали повышается (рис. 1). При этом было замечено, что стали с одинаковыми химическими составами и структурой при равном уменьшении величины зерна оказывают разное сопротивление разрушению табл.1

 

Таблица 1

Влияние величины зерна на сопротивляемость сталей гидроэрозии

Сталь

Способ выплавки

Величина зерна 1 (по ГОСТ5639-65)балл Потери массы за 6 ч испытания, Mr

 

20

 

В мартенситной печи

3 189,4

То же

6 146,2

В электропечи

3 161,8

12Х18Н9Т

В электропечи

3

68,8  
То же

5

43,6
То же из другой партии

3

48,5
         

 

Данные приведены на время эксперимента.

В перлитных сталях при наличии в структуре цементитной сетки разрушение начинается внутри перлитного зерна и на его границах; при этом цементитная сетка долго сохраняется (рис. 2, а). При наличии ферритной сетки картина меняется; перлитное зерно сохраняется долго, а сама сетка феррита быстро разрушается (рис. 2, б). В этом случае величина перлитного зерна имеет существенное значение, особенно при наличии ферритной сетки. При относительно небольшой величине зерна получается более тонкая ферритная сетка, обладающая повышенной прочностью по сравнению с толстой (грубой) сеткой, которая образуется при относительно большом перлитном зерне. Следовательно, уменьшение величины перлитного зерна также приводит к некоторому повышению эрозионной стойкости стали. Однако и в данном случае не всегда существует строгая закономерность, так как прочность зерна и его границ зависит не только от величины зерна, но и от других, уже рассмотренных факторов.

 

 Рис. 2. Характер разрушения перлита углеродистой стали:

а - при наличии сетки цементита^(сталь У12, х340); б - при наличии сетки феррита (сталь 45, х200).    

 

Оборудование

 

Станок токарно-револьверный HAAS CT-25.

Технические характеристики:

Макс. устанавливаемый диаметр над станиной 806мм.
Макс. устанавливаемый диаметр над кареткой 527мм
Макс. обрабатываемый диаметр (зависит от револьвера) 330мм
Макс. длинна обработки (без патрона) 533мм
Диаметр 3-х кулачкового патрона 254мм
Макс. диаметр обрабатываемого прутка 76мм
Диаметр отверстия в шпинделе 88,9мм
Макс. частота вращения шпинделя 3400об/мин
Максимальный крутящий момент 407Нм
Максимальная мощность шпинделя 22,4кВт
Перемещение по оси Х 236мм
Перемещение по оси Z 533мм
Макс. осевое усилие 22,7кН
Макс. скорость холостых подач 24м/мин
Исполнение посадочного гнезда револьвера VDI40
Количество инструментальных гнезд в револьвере 12 шт.

 

 

 

 


Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 183; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!