Спосіб покращення механічних властивостей сталей у газовому середовищі водню високого тиску

Спосіб покращення механічних властивостей сталей у газовому середовищі водню високого тиску, що містить пластичне деформування ударною хвилею, який відрізняється тим, що пластичне деформування здійснюють з послабленням відбитої ударної хвилі енергопоглинаючим середовищем - сумішшю крихких дисперсних компонентів на органічній зв'язці. (19) (21) u200907015 (22) 06.07.2009 (24) 12.04.2010 (46) 12.04.2010, Бюл.№ 7, 2010 р. (72) ВИТВИЦЬКИЙ ВІКТОР ІВАНОВИЧ, БАЛИЦЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, БЕРЕЖНИЦЬКА МАРІЯ ПИЛИПІВНА, ІВАСЬКЕВИЧ ЛЮБОМИР МИХАЙЛОВИЧ, КОВАЛЕНКО ВІКТОР ІВАНОВИЧ, ФЕДУСІВ ІВАН РОМАНОВИЧ, ДЕВ'ЯТКІН РОМАН МИКОЛАЙОВИЧ, ЛІЗУНОВ СЕРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ, МОЧУЛЬСЬКИЙ ВОЛОДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, ГРЕБЕНЮК СТАНІСЛАВ ОЛЕКСІЙОВИЧ 3 48814 4 Поставлене завдання розв'язують тим, що у речовини. Ініціювання вибухової речовини прохоспосіб покращання механічних властивостей стадило з торця зразка. Пластичне деформування лей у газовому середовищі високого тиску, який відбувалось ковзаючою основною ударною хвимістить пластичне деформування ударною хвилею тиском 180...220 кбар. За пропонованим сполею, згідно корисної моделі пластичне деформусобом обробку зразків вибухом проводили у енервання здійснюють з послабленням відбитої ударгопоглинаючому середовищі. Для цього ної хвилі енергопоглинаючим середовищем використовували суміш крихких дисперсних комсумішшю крихких дисперсних компонентів на орпонентів на органічній основі. Визначали міцнісні ганічній зв'язці. ( в , 0,2 ) та пластичні ( ) характеристики обробСуть корисної моделі полягає у тому, що сталь лених зразків розтяганням у середовищі водню піддають пластичному деформуванню - обробці тиском 35 МПа за кімнатної температури (20 °С) вибухом у енергопоглинаючому середовищі, яке на установці УМЕ-10ТМ [3]. Швидкість деформації послаблює удар відбитої хвилі. За таких умов відстановила 0,1 мм/хв., оскільки такі умови випробубувається пластичне деформування ударною хвивань забезпечують адекватну оцінку водневої делею, що приводить до підвищення міцності та твеградації сталей [1]. Для порівняння випробовували рдості сталі. зразки на повітрі. На зміцнених зразках досліджуСуттєвою відмінністю даного способу є те, що вали розподіл залишкових макронапружень та тут зміцнення металу відбувається за рахунок мікротвердість сталі. Залишкові напруження випластичного деформування зсувом, яке спричиняє значали за відомою методикою [4]. Результати основна ударна хвиля, а у прототипі відбувається досліджень подані у таблиці. знеміцнення уже зміцненого основною хвилею Досліди показали, що зміцнені зразки запрометалу відбитою ударною хвилею. За таких умов понованим та відомим способами мали різну мікпонижується мікротвердість сталі та проходить ротвердість (див.табл.). У зразках після обробки часткове зняття стискальних залишкових напрувибухом з послабленням відбитої хвилі мікротвержень. Міцність сталі понижується, а значить, подість підвищилась більше, як у 1,5 рази, а у зразнижуються і експлуатаційні властивості. ках, оброблених відомим способом, вона була Приклад. Проводили обробку плоских зразків значно меншою. Відбита ударна хвиля, знеміцнюіз сталі 07Х14Г20АН4 у гартованому стані (гартуючи метал, зняла у поверхневих шарах стискальні вання 1050 °С, вода) товщиною 2...3 мм запропозалишкові напруження. Якщо після запропонованованим та відомим способами. Для цього зразки ного способу обробки вони становлять -170 МПа, спочатку шліфували, а потім розміщували на мето після відомого - 30 МПа. талевій підложці і наносили на них шар вибухової Спосіб обробки Вихідні (необроблені) Обробка вибухом (відомий спосіб) Обробка вибухом (пропонований спосіб) Умови випробувань повітря водень, Р=35 МПа повітря водень, Р=35 МПа повітря водень, Р=35 МПа в 0,2 (об ) 0,2 МПа Мікротвердість, 0,2 ГПа Залишкові напруження, МПа 2,9 120 3,4 -30 4,5 -170 630 360 % 59 630 370 44 720 630 41 1,7 700 600 28 1,6 830 770 44 2,14 827 770 37 2,08 Обробка зразків вибухом підвищила міцність сталі. Особливо, границю текучості ( 0,2 ) , величина якої наблизилась до границі міцності в як у водні, так і на повітрі. Вона зросла більше, ніж у 2 рази. Якщо 0,2 необроблених зразків у водні становила 370 МПа, то після обробки вибухом запропонованим способом вона зросла до 770 МПа (див. табл.). Також зросла границя міцності в з 630 до 830 МПа. Після обробки зразків за відомим способом міцнісні характеристики у водні зросли значно менше: в з 630 до 700 МПА; 0,2 з 370 до 600 МПа. За випробувань у водні під тиском 35 МПа пластичність необробленої сталі впала на 15 %. Водень окрихчує сталь, пришвидшуючи зародження тріщини, що понижує експлуатаційні властивос ті сталі, особливо, при циклічних навантаженнях. Зміцнення ударною хвилею дещо погіршує пластичність сталі, однак зразки після обробки вибухом запропонованим способом є більш пластичні як на повітрі так і у водні (у 1,32 рази), ніж за відомим, що свідчить про ефективність запропонованого способу для підвищення опору водневій деградації сталі. Порівнюючи коефіцієнти впливу обробки вибухом за відомим та запропонованим способами, можна зробити висновок: послабленням відбитої ударної хвилі енергопоглинаючим середовищем за однакових режимів обробки як у відомому, так і запропонованому способах, можна добитися вищого рівня міцності сталі більше, як у 2 рази, і при досить високій пластичності, ніж за відомим способом. Джерела інформації. 5 48814 6 1. Патент України на корисну модель № 27690. 3. Патент України на корисну модель № 14905. Спосіб покращання механічних властивостей аусУстановка для випробування металів на розтяг в тенітних сталей у середовищі водню високого тиссередовищі газів при' високих температурах та ку. Ткачов В. І., Витвицький В. І., Бережницька М. тисках. Гребенюк C. O., Витвицький B. I., БережП., Гребенюк С. О. Опубл. 12.11.2007 р. Бюл. № ницька М. П., Хруник Р. А. Опубл. 15.06.2006 р. 18. Бюл. № 6. 2. Взрывное упрочнение малоуглеродистой 4. Бережницька М. П. Визначення залишкових стали при различных положениях фронта детонамакронапружень у призматичних та циліндричних ции./ А. Г. Тесленко, Р. П. Дидык, Л. В. Грязнова, стержнях // Праці наук. товариства їм. Т. ШевченВ. Н. Легеза // Днепропетровск. Физика горения и ка. - Львів, 2003. - С. 10 -15. взрыва, 1974, № 1. - С. 132-136 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601