Анализ деформационного упрочнения ADI при температурах изотермической закалки

Abstract

Исследовано влияние температуры изотермического закаливания на механические свойства ADI материалов. Термообработка опытных образцов составляла с нагрева выше температуры превращения ферритной составляющей в аустените и изотермического закаливания при температурах от 280 до 380 оС. В указанных диапазонах температур изучались пластические характеристики и параметры прочности образцов в зависимости от режимов термообработки. Особое внимание обращено на параметры деформационного упрочнения. Установлено, что при температурах изотермического закаливания в диапазоне 330-360 оС при пластической деформации появляется TRIP эффект, появление которого сопровождается высокой скоростью упрочнения, за счет преобразования остаточного аустенита в мартенсит. Пластические характеристики меняются с увеличением температуры закалки. При 280 оС прочность и твердость металла максимальная, а пластические свойства минимальны. Механические свойства исследованного бейнитного чугуна, закаленного при различных температурах удовлетворяют требованиям ASTM 897-90 кроме образцов закаленных при 400 °С. Твердость, предел текучести, предел прочности уменьшаются с повышением температуры закалки, пластичность и ударная вязкость увеличивается. При сжатии наблюдается два участка упрочнения: в области малых деформаций скорость изменения напряжения тем выше, чем ниже температура закалки, в области больших деформаций, наоборот, скорость упрочнения значительно выше в материалах, закаленных при более высоких температурах. Эффект объясняется изменением механизма упрочнения от дислокационного - при малых деформациях к TRIP эффекту при больших.

The effect of isothermal hardening temperature on the mechanical properties of ADI materials is investigated. The heat treatment of the test samples amounted to heating above the temperature of transformation of the ferrite component in austenite and isothermal hardening at temperatures from 280 to 380 °C. In the indicated temperature ranges, the plastic characteristics and strength parameters of the samples were studied depending on the heat treatment conditions. Particular attention is paid to the strain hardening parameters. It was found that at isothermal hardening temperatures in the range of 330-360 °C with plastic deformation, the TRIP effect appears, the appearance of which is accompanied by a high hardening rate due to the conversion of residual austenite to martensite. Plastic characteristics change with increasing quenching temperature. At 280 °C, the strength and hardness of the metal is maximum, and the plastic properties are minimal. The mechanical properties of the studied bainitic iron, quenched at various temperatures, satisfy ASTM 897-90 requirements except for samples quenched at 400 °С. Hardness, yield strength, and tensile strength decrease with increasing quenching temperature, ductility and impact strength increase. During compression, two sections of hardening are observed: in the region of small deformations, the rate of change of stress is higher, the lower the temperature of quenching, in the region of large deformations, on the contrary, the rate of hardening is much higher in materials quenched at higher temperatures. The effect is explained by a change in the hardening mechanism from dislocation - at small strains to the TRIP effect at large.