ИССЛЕДОВАНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ ЗАГОТОВОК

В работе приведены экспериментальные данные о влиянии условий кристаллизации высокопрочной среднелегированной стали на механические свойства отливок. Особое внимание уделено исследованию хладостойкости, как наиболее важному показателю служебных свойств ответственных изделий, определяющих надежность и работоспособность литого изделия. Приведены сериальные кривые ударной вязкости, работы развития трещины и процента волокнистости в зависимости от температуры испытания. Рассмотрены три разные технологии получения отливок: в объемную песчаную жидкостекольную форму (контрольная отливка) и опытные отливки (с внешним охлаждением) в тонкостенную форму с дифференцированным по высоте керамическим слоем и принудительным охлаждением водовоздушной смесью и (с комплексным воздействием) в такую же форму с вводом микрохолодильников при заливке жидкой стали. По результатам исследования установлено, что ударная вязкость образцов опытного металла выше во всем исследуемом температурном интервале. Отличительной особенностью является более плавный характер изменения ударной вязкости у опытного металла и отсутствие резкого уменьшения этого показателя, характерного для контрольных образцов. Изменение работы развития трещины (КСр ) также зависит от условий формирования отливки. Сериальные кривые показали, что опытный металл обладает меньшей склонностью к хрупкому разрушению (большей хладостойкостью). Аналогичные зависимости получены при исследовании волокнистости излома.

1. Горынин И.В., Рыбин В.В, Малышевский В.А, Хлусова Е.И. Хладостойкие стали для технических средств освоения арктического шельфа // Вопросы материаловедения. 2009. № 3(59). С. 108 – 126.

2. Владимиров Н.Ф., Голубев А.Я. Развитие технологии производства листовых корпусных сталей // Вопросы материаловедения. 1999. № 3. С. 45 – 51.

3. Малышевский В.А., Семичева Т.Г., Хлусова Е.И. Новые корпусные стали для судостроения // Судостроение. 2004. № 5. С. 107 – 110.

4. Орыщенко А.С., Ильин А.В., Гусев И.А., Ларионов А.В. Новые методы прогнозирования работоспособности конструкционных материалов для эксплуатации в Арктике // Сб. докл. Всеросс. конф. по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат-2013». Москва, 23.02 – 01.03.2013. – М., 2013. С. 23.

5. Владимиров Н.Ф., Ильин А.В., Ларионов А.В. и др. Изменение механических свойств и хладостойкости металла штрипса и труб стали категории прочности К60 на различных этапах изготовления // Вопросы материаловедения. 2011. № 4(68). С. 5 – 16.

6. Гуменюк В.А, Иванов Ю.Г., Красиков С.В. и др. Исследование сопротивления низкотемпературному хрупкому разрушению новых сталей для магистральных трубопроводов и судостроительных сталей высокой прочности // Тр. Крыловского госуд. науч. центра. 2010. № 56. С. 107 – 118.

7. Орыщенко А.С., Голосиенко С.А. Новое поколение высокопрочных судостроительных корпусных сталей // Судостроение. 2013. № 4. С. 73 – 76.

8. Горынин И.В., Малышевский В.А., Легостаев Ю.Л., Грищенко Л.В. Высокопрочные свариваемые стали // Вопросы материаловедения. 1999. № 3. С. 47 – 52.

9. Горынин И.В., Рыбин В.В., Малышевский В.А. и др. Экономно легированные стали с наномодифицированной структурой для эксплуатации в экстремальных условиях // Вопросы материаловедения. 2008. № 2. С. 7 – 19.

10. Чернышов Е.А., Романов А.Д., Полихина Е.Ю., Романова Е.А. Повышение качества жидкого металла и отливок из среднелегированной высокопрочной стали // Черные металлы. 2015. № 9. С. 6 – 9.

11. Башаев В.К., Ильин А.В., Филин В.Ю., Гусев М.А. Об определении хладостойкости современных высокопрочных сталей для арктических конструкций // Науч.-технич. сб. Российского морского регистра судоходства. 2015. № 38 – 39. С. 74 – 79.

12. Гусев М.А., Ильин А.В., Калинин Г.Ю., Федорова Т.А. Сертификация судостроительных материалов для судов, эксплуатирующихся в условиях Арктики // Судостроение. 2014. № 5. С. 39 – 43.

13. Ильин А.В., Филин В.Ю. О соотношении локальных и энергетических критериев нестабильного хрупкого разрушения хладостойких сталей // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 12. С. 44 – 49.

14. Шульте Ю.А. Производство отливок из стали. – Донецк, 1983. – 184 с.

15. Гуляев А.П. Чистая сталь. – М.: Металлургия, 1975. – 184 с.

16. Затуловский С.С. Суспензионная заливка. – Киев: Наукова думка, 1981. – 260 с.

17. Совершенствование технологии стального литья / А.А. Рыжиков, М.И. Рощин, В.И. Фокин и др. – М.: Машиностроение, 1977. – 143 с.

18. Чернышов Е.А. Влияние технологии получения стальных заготовок на склонность к хрупкому разрушению // Вопросы материаловедения. 2010. № 3. С. 27 – 32.

19. Д.К. Чернов и наука о металлах / Под ред. Н.Т. Гудкова. – Л., М.: Металлургиздат, 1950. – 563 с.

20. Белынский С.В. Исследование литой и кованой стали. – М.: Машгиз, 1952. – 211 с.

21. Садовский В.Д. Структурная наследственность стали. – М.: Металлургия, 1973. – 208 с.