mag ukr

Сталь Х12МФ відноситься до сталей для штампів холодного деформування. Вимоги, що висуваються до цієї стлі: висока зносостійкість та висока твердість (61-63 HRC).

Сталь є висовуглецевою, вміст вуглецю у неї до 2%; та високохромістою, вміст хрому в ній від 11 до 12,5 %. Хром є основним легуючим елементом. Він збільшує прогартовуваність й додатково збільшує твердість та зносостійкість.

Механічні властивості:

σ_в, МПа	δ, %	ψ, %	НRC	KCU, Дж/см²
46	46	49	61-63	54

Ця сталь призначена для виготовлення профіліровочних роликів складної форми, секції кузовних штампів складної форми, эталонні шестерні, накатні плашки, валки, матриці та пуансони вирубних просічних штампів зі складною конфигурацією робочих частин, штамповки активної частини електричних машин.

Метою моєї роботи є визначити вплив параметрів структурних характеристик на ударну в'язкість.

В цій роботі взірці піддавалися гартуванню при температурі 1000°С(температура була обрана зі справочної літератури) и відпуску при температурах 450°С, 500°С, 550°С, 600°С. Ця температура була обрана для отримання високих значень ударної в'язкості та для запобігання розтріскування готового виробу під час експлуатації. Потім взірці випробували на ударную в'язкість. З отриманних взірців були виготовлені шліфи сфотографовувані. По отриманим фотографіям за допомогою компьютерної програми Image Tool були пораховані площі зерен, здовження, діаметр та округлість зерен на кожній мікрофотографії. По отриманим даним були побудовані графіки залежності ударної в'язкості від площі, здовження, діаметра и окружності.

З графиків випливає, що:

1. Збільшення коефіцієнта здовження зерен призводить до зменшення ударної в'язкості. (Здовження – це відношення довжини частиць до їх ширини) ( рисунок 1).

2. Збільшення коефіцієнта округлості зерен призводить до збільшення ударної в'язкості. (Округлість – це відношення корня з площі частиці до периметру) ( рисунок 2).

Рисунок 1 - Графік залежності ударної в'язкості від здовження

Рисунок 2 - Графік залежності ударної в'язкості від округлості

Вплив здовження та округлості на ударну в'язкість співпадає з даними, що приведені в літературі.

В той самий час, залежності ударної в'язкості від площі й діаметру частиць суперечать існуючим в литературі відомостям про те, що найменші критичні частиці призводять до ламкості матеріалу:

1. Збільшення коефіцієнта площі зерен призводить до збільшення ударної в'язкості. (рисунок 3).

2. Збільшення діаметру зерен призводить до збільшення ударної в'язкості. (рисунок 4).

Рисунок 3 - Графік залежності ударної в'язкості від площі

Рисунок 4 - Графік залежності ударної в'язкості від діаметра

Такий вплив може бути пов'язано з тим, що при збільшенні розмірів частиць їхня кількість зменшиться, так як загальний склад карбідів в сталі можливо визнати постійним. Тому зі збільшенням частки збільшують відстань між ними, що сприяє гальмуванню тріщін в матриці матеріала, яка має велику пластичність по зрівннянням з карбідом.

Було проведено дослідження впливу ударної в'язкості на мікротвердість. З графіку залежності мікротвердості від ударної в'язкості (рисунок 5) випливає, що мікротвердість в залежності від температури відпуску змінюється в широких межах. Однак відсутній закономерний вплив мікротвердості на значення ударної в'язкості. Тільки відпуск при максимально високих температурах призводить до росту мікротвердості. Тому можна зробити висновок, що ударна в'язкість не залежить від мікротвердості матриці.

Рисунок 5 - Графік залежності ударної в'язкості від мікротвердості

Також хочу представити вашій увазі структури даних сталей (рисунок 6). Структури типові післе гартування та відпуска. З них видно, що при збільшенні температури відпуску травимість матриці стає більш контрастною.

Рисунок 6 - Структури сталі Х12МФ після гартування з температурой 1050 °С й різними температурами відпуску

Для перевірки цього будуть виконуватися дослідження впливу розмірів частиць на ударну в'язкість при інших температурах гартування.