Вплив режимів термічного зміцнення та наступної кріогенної обробки на структуру і властивості сталі 38ХН3МФА

Анотація

Для виробництва різноманітних машинобудівних виробів  – прокатних валків, деталей енергетичного обладнання, прошивних оправок – застосовуються складнолеговані сталі, що містять у своєму складі хром і значну кількість дефіцитних легуючих елементів (нікелю, ванадію, молібдену) типу 38ХН3МФА. В роботі наведено результати досліджень про вплив режимів зміцнення та наступної кріогенної обробки на параметри структури, твердість і зносостійкість цієї сталі. Видимих змін мікроструктури зразків термічно поліпшеної сталі при кріогенній обробці не було виявлено, що можна пояснити високою термодинамічною стабільністю структури сорбіту та практичною відсутністю залишкового аустеніту через його розпад протягом високого відпуску. Показано, що кріогенна обробка термічно покращеної сталі 38ХН3МФА сприяє підвищенню її твердості, в'язкості і зносостійкості (на 3,8%). При цьому відбувається деяке збільшення параметра і величини мікронапружень кристалічної решітки, підвищення щільності дислокацій. Для отримання багатофазної структури сталі 38ХН3МФА із залишковим аустенітом запропоновано ізотермічне гартування з γ - α-області. Застосування кріогенної обробки для дослідного режиму зміцнення зразків сталі 38ХН3МФА сприяє перетворенню залишкового аустеніту в кінцевій структурі в мартенсит із значним збільшенням мікротвердості її структурних складових на 22,3%. Дослідний режим зміцнення і кріогенна обробка забезпечують значне підвищення твердості і зносостійкості сталі на 21,6 % при збереженні певного рівня її ударної в'язкості (понад 4 Дж/см²) і може бути рекомендований для реалізації технології диференційованого зміцнення великогабаритних виробів зі сталі 38ХН3МФА.