326 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
326
работы погружных пневмоударников, который при проходке скважин в грунтах средней
крепости не превышает нескольких десятков часов.
В качестве альтернативной технологии упрочнения была применена изотермическая
закалка: нагрев до температуры 860 ºС, охлаждение в расплаве солей при температуре
350…450 ºС, выдержка 40 мин.
Литературные данные свидетельствуют, что высокая надежность деталей ударных
механизмов может быть обеспечена, если максимальная нагрузка в цикле не превышает по-
ловины предела текучести стали [8]. Таким образом, при термической обработке детали
«Ударник» целесообразно использовать режимы, обеспечивающие предел текучести не ме-
нее 650 МПа.
Результаты и обсуждение
Результаты испытаний показали, что необходимый уровень механических свойств
стали может быть получен при температуре охлаждающего расплава соли равной 350 ºС,
табл. 2 [9].
Таблица 2
Показатели механических свойств стали после различных режимов термического
упрочнения
Термообработка
Твер-
дость
HRC
σ
0,2
,
МПа
σ
в
,
МПа
δ,
%
KCV
,
Дж/с
м
2
Долговеч-
ность при
растяжении,
мин
Долговеч-
ность при
сжатии,
мин
Закалка + отпуск 400 ºС 43 1304 1501 8 46
27,3
3325
Закалка + отпуск 500 ºС 40 870 1257 14 62
33,8
2675
Закалка + отпуск 600 ºС 32 539 950 20 88
–
–
Изотермическая закалка
при 350 ºС
37 735 1160 24 50
41,5
4505
Изотермическая закалка
при 450 ºС
34 562 820 16 39
–
–
Сталь, упрочненная по технологии изотермической закалки, обладает более высокой
усталостной трещиностойкостью, в полтора раза большей по сравнению со сталью в зака-
ленном и отпущенном состоянии. Предлагаемая технология упрочнения материала деталей
ударных машин может быть применена, если при их эксплуатации не возникают напряжения
величиной более 400 МПа.
Один из возможных способов получения высоких прочностных свойств стали в соче-
тании с высоким уровнем трещиностойкости заключается в термической обработке с образо-
ванием смешанных структур. Формирования смешанной мартенсито-бейнитной структуры
образуются при нагреве обрабатываемой детали до температуры аустенитизации, охлажде-
нии в расплаве селитры до температуры, находящейся в диапазоне температур начала и
окончания мартенситного превращения, с последующим нагревом до температуры соответ-
ствующей температурному интервалу бейнитного превращения, рис. 1 [1]. Время выдержки
при каждой температуре должно быть достаточным, чтобы произошло выравнивание темпе-
ратуры в объеме детали.