Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние режима объемно – поверхностной закалки на структуру и механические свойства стали 20ГЛ

Фамилия
Бегайдар
Имя
Фариза
Отчество
Абдуллакызы
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Металловедения и физики прочности
Академическая группа
ММТ - 15 - 1
Научный руководитель
к.т.н. Нечайкина Т.А.
Название тезиса
Влияние режима объемно – поверхностной закалки на структуру и механические свойства стали 20ГЛ
Тезис

В последнее время на железных дорогах  происходит более двух десятков изломов боковых рам тележек грузовых вагонов ежегодно. Считается, что основной причиной изломов боковых рам тележек является некачественное литье указанных деталей. Перспективный методом повышения эксплуатационной стойкости таких деталей является объемно-поверхностная закалка (ОПЗ) за счет обеспечения более высоких свойств стали. Метод ОПЗ заключается в нагреве, выдержке детали при температуре аустенитизации и охлаждение в быстродвижущемся потоке воды боковой рамы. Поэтому целью работы являлось исследовать влияние ОПЗ по разным режимам на структуру и механические свойства образцов боковой  рамы из стали типа 20ГЛ.

Для исследования были изготовлены образцы из боковых рам после термического упрочнения с помощью ОПЗ с температурой нагрева 945 °С и разным временем охлаждения: 180 и 240 секунд.

В данной работе был проведен качественный и количественный металлографический анализ с помощью оптической микроскопии, а также измерена микротвердость по методу Виккерса и твердость по методу Роквелла в образцах боковой рамы после разных режимов ОПЗ. Определены механические свойства при испытаниях на одноосное растяжение с помощью универсальной испытательной машины Instron 150LX со скоростью 5 мм/мин.

Проведенные исследования показали, что термическое упрочнение методом ОПЗ по двум режимам приводит к упрочнению материала всего сечения боковой рамы в результате формирования структуры, которая изменятся от поверхности к центру следующим образом: тростомартенсит, троостит и сорбит с небольшой долей феррита по границам зерен. Градиентная структура по сечению боковой рамы после ОПЗ по двум режимам приводит к изменению микротвердости и твердости в диапозоне значений 250 - 450 HV и твердости с 19 - 35 HRC, соответсвенно. Механические свойства материала боковых рам после термического упрочнения (σв, σ0,2) возрастают в 1,8 – 2 раза по сравнению с исходным состоянием (после нормализации). Установлено, что ОПЗ по режиму 2 приводит к меньшему упрочнению (микротвердость, твердость и механические свойства (σв, σ0,2, δ) на 10 – 15 % меньше)  по сравнению с режимом 1.