большее упрочнение, тогда как при
экструзии прирост прочности меньше, но пластичность выше. Применение
штамповки (в выбранных условиях) создает меньшую эффективность упрочнения,
чем при прокатке и экструзии вследствие неравномерности структуры и
недостаточной пластичности. В соответствие с этим в меньшей мере
повышается сопротивление распространению трещин. Режим деформации
штамповкой, обеспечивающий максимальные значения ударной вязкости, не
совпадает с режимом, обеспечивающим максимальную прочность.
2. ПРИМЕНЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИ УПРОЧНЕННОГО ПРОКАТА
Внедрение ТМО позволяет снизить
расход стали при производстве деталей машин и механизмов вследствие
уменьшения сечений, сокращения расхода запасных частей (в связи с
увеличением долговечности), замены в ряде случаев легированных сталей
на углеродистые.
Имеются два пути освоения ТМО для
деталей машиностроения. Первый путь-организация термомеханического
упрочнения полуфабрикатов на металлургических заводах с последующим
изготовлением деталей из упрочненной заготовки. Второй путь —
осуществление термомеханического упрочнения деталей непосредственно в
процессе их изготовления (например, при ковке, штамповке или термической
обработке) на машиностроительных заводах.
Несмотря на то, что к настоящему
времени можно считать завершенной разработку технологии ТМО листа,
полосы, сорта, ленты, на пути освоения ТМО в условиях существующих
прокатных цехов на металлургических заводах имеются определенные
трудности, основные из которых сложность размещения охлаждающих устройств
(во многих случаях длиной 30, 40 м и более) и решение проблемы резки
упрочненного проката.
Определенные ограничения во
внедрении ТМО связаны с трудностями дальнейшей механической обработки
заготовок деталей в высокопрочном состоянии. В связи с этим предпочтение
отдается деталям сравнительно простой конфигурации, изготовление
которых не требует больших по объему и трудоемкости операций
механической обработки. В ряде случаев при изготовлении деталей из
термо-механически упрочненного проката практически отсутствует надобность
в операциях резания металла.
Возможности практического освоения
ТМО существенно расширились благодаря использованию эффекта
наследования [5]. Высокие механические свойства стали, полученные,
например, три ТМО полуфабрикатов на металлургическом заводе, в той или
иной степени восстанавливаются иа готовых изделиях при повторных
нагревах. Это позволило разработать следующую практическую технологию
ВТМО: высокий смягчающий отпуск для обеспечения обрабатываемости резанием
и окончательная термическая обработка, включающая закалку с нагревом
ТВЧ или в соляной ванне, и окончательный отпуск.
Таким образом, применение в
машиностроении термомеханически упрочненного проката может быть либо
достигнуто с использованием прямого эффекта ТМО, либо опираться на явление
наследования после ТМО. К числу первых опытов следует отнести работы по
термомеханическому упрочнению полосового проката из рессорной стали 55ХГР
на Челябинском (на сортопрокатном стане непрерывной прокатки) и
Чусовском (на линейном сортопрокатном стане) металлургических заводах
[5, 16] и из стали 50ХГА иа заводе «Днепроспецсталь». Комплекты рессор из
стали 55ХГР, установленные на грузовых автомашинах ЗИЛ, при ходовых
испытаниях показали повышенную (на 25%) долговечность.
Проведены статические и
динамические испытании опытных рессор из стали 50ХГА для автомобиля
«Москвич», показавшие их преимущества по таким оценочным критериям,
как стрела прогиба под контрольной нагрузкой, жесткость рессоры.
Стендовая долговечность термомеханически упрочненных рессор возросла в
среднем на 45%. Пружины опрокидывания кабии грузовых автомобилей МАЗ и
«Колхида» и пружины передней подвески легковых автомобилей, изготовленных
из проката стали 60С2Ф, после ВТМО, проведенной на Волгоградском
металлургическом заводе «Красный Октябрь», также обнаружили свое
преимущество.
