II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Углеродистые инструментальные стали У7, У7А относятся к нетеплостойким сталям, небольшой прокаливаемости и повышенной вязкости. Применяют их для изготовления инструментов, которые испытывают ударные нагрузки: деревообрабатывающих, слесарных, кузнечных, а так же пуансонов и матриц.

Эти стали чувствительны к перегреву, поэтому режимы термической обработки (отжиг, закалка) должны выдерживаться  в довольно узких пределах.

Для получения необходимой структуры и свойств стали в основном подвергаются отжигу для получения исходной структуры, а также закалке и отпуску для получения окончательной структуры и свойств. Режимы термической обработки (закалка) определяются химическим составом стали, исходной величиной зерна, скоростью нагрева, температурой и продолжительностью выдержки при этой температуре, а так же скоростью охлаждения.

При нагреве под закалку исходной структурой стали является аустенит. Величина зерна аустенита зависит от температуры нагрева и продолжительности выдержки. Известно так же, что склонность к росту зерна аустенита зависит от наличия примесей, в том числе нерастворимых (это является плавочной характеристикой). Для проверки этой особенности металлургического передела было проведено исследование стали У7 с одинаковым химическим составом, исходным размером зерна, но разных плавок. Образцы этих сталей были подвергнуты термической обработке: закалке и отпуску. Режимы и результаты исследования представлены в таблице 1.

Таблица1

Анализируя полученные результаты можно предположить, что примеси, влияя на скорость диффузии способствовали получению более мелкого зерна аустенита при нагреве стали (1-ая партия), что привело к получению мелкоигольчатого мартенсита и повышению твердости после закалки. У сталей обеих партий твердость после отпуска почти не изменилась, но прочность при этом снизилась у стали 2-ой партии. Таким образом, можно сделать вывод о том, что разное количество примесей в сталях разных партий оказало влияние в основном на их прочность после термической обработки при одинаковых режимах.