д.т.н., профессор кафедры металловедения и физики прочности
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Metallography and Physics of Strength”
к.т.н., ведущий инженер-электроник кафедры металловедения и физики прочности
Cand. Sci. (Eng.), Senior Engineer of the Chair “Metallography and Physics of Strength”
к.ф.-м.н., старший преподаватель кафедры металловедения и физики прочности
Cand. Sci. (Phys.–Math.), Senior Lecturer of the Chair “Metallography and Physics of Strength”
аспирант кафедры металловедения и физики прочности
Postgraduate of the Chair “Metallography and Physics of Strength”
магистрант кафедры металловедения и физики прочности
MA Student of the Chair “Metallography and Physics of Strength”
Исследованы структура и механические свойства стали 35Х12Г3МВФДР. Показано, что в состоянии после нормализации, либо закалки в стали присутствует до 35 % (об.) аустенита и по этому признаку она относится к мартенситно-аустенитному классу. При термических воздействиях (отпуск, длительные температурные выдержки или изотермическая закалка) аустенит превращается в мартенсит за время, не превышающее 2 ч. Мартенсит стали 35Х12Г3МВФДР обладает большой термической устойчивостью: первые признаки его превращения в сорбитообразную структуру наблюдаются после 25 ч при изотермической закалке при 640 °С, а полный его распад про- исходит после 50 ч. Распад мартенсита сопровождается снижением характеристик жаропрочности и твердости. Старение закаленной и отпущенной стали 35Х12Г3МВФДР при температурах 670 – 720 °С приводит к снижению твердости с 61 – 65 HRA до 55 – 60 HRA за время 1600 – 3200 ч, предела текучести при 20 °С с 1350 МПа до 750 – 850 МПа, а при 720 °С с 310 МПа до 160 – 230 МПа за первые 600 ч выдержки, после чего снижение механических характеристик прекращается. Состояние мартенситной структуры стали 35Х12Г3МВФДР определяет ее сопротивление ползучести при 700 °С. Так, сохранение мартенсита в структуре стали при малых временах изотермической закалки (до 24 ч при 640 °С) не снижает предел ползучести в сравнении с состоянием после простой закалки с последующим высоким отпуском и имеет значения 86,2 ± 9,4 МПа и 89,3 ± 8,8 МПа соответственно. В то же время распад мартенситной структуры в результате длительного старения (1600 ч при 670 °С) приводит к снижению данной характеристики до 63,9 ± 7,1 МПа. В отличие от мартенсита, аустенит в исследуемой стали 35Х12Г3МВФДР термически нестабилен и претерпевает превращение в мартенсит уже после 1 – 2 ч в зависимости от температуры нагрева.
The structure and mechanical properties ofsteel 35Kh12G3MVFDR were investigated. It is shown that after normalization or quenching there is austenite to 35 vol. % in the steel and according to this it refers to martensitic-austenitic class. During the thermal treatment (tempering, long-term temperature keeping or isothermal quenching) austenite transforms into martensite in time not exceeding 2 hours. Martensite in 35Kh12G3MVFDR steel has great thermal stability: the first signs of its transformation into sorbitic structure are observed after 25 hours at 640 °C isothermal hardening, and its complete decomposition occurs after 50 hours. The martensite decomposition is accompanied by a reduction in the characteristics of heat resistance and hardness. Aging of quenched and tempered 35Kh12G3MVFDR steel at temperatures of 670 – 720 °C leads to decrease in hardness from 61 – 65 HRA to 55 – 60 HRA in time of 1600 – 3200 hours, the yield stress at 20 °C decreases from 1350 to 750 – 850 MPa and at 720 °C – from 310 to 160 – 230 MPa for the first 600 hours, after which the reduction of mechanical characteristics are terminated. The extent of decomposition of martensitic structure in 35Kh12G3MVFDR steel determines its creep resistance at 700 °C: the preservation of martensitic structure at short times isothermal hardening (24 hours at 640 °C) did not reduce creep strength in comparison with the state after a simple quenching and tempering (86,21 ± 9,4 and 89,26 ± 8,8 MPa, respectively), but decomposition of martensitic structure (after long-term aging at 670 °C during 1600 hours) reduces this characteristic to 63,87 ± 7,1 MPa. In contrast to martensite austenite in 35Kh12G3MVFDR steel is thermally unstable and undergoes transformation into martensite after 1-2 hours depending on heating temperature.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.