Импульсное, ударное нагружение

В этом разделе рассмотрено влияние импульсного (ударного) нагружения порядка 3-7 ГПа на структуру и микротвердость модельных образцов сталей. Указанные значения соответствуют обычным условиям эксплуатации машин и механизмов: гусениц тракторов, штампов и валков, головок железнодорожных рельсов и проч.

При таком нагружении в опасном сечении деталей из углеродистой или низко- и среднелегированной стали наблюдалось образование вторичной структуры, резко отличающейся от исходной. Она представляет собой нетравящуюся высокотвердую структуру белой зоны, подобную образующейся на поверхности деталей в тяжелых условиях трения.

В зависимости от конкретных условий внешнего механического ударного воздействия, от состава и исходной структуры стали возможны не только новообразования в виде белой зоны, но и промежуточные фазовые и структурные переходы и состояния, которые тоже существенно влияют на служебные свойства изделий. Ниже приводятся результаты исследований модельных образцов некоторых сталей, подвергавшимся импульсным (ударным) воздействиям до 7 ГПа.

Методами оптической и электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и микротвердости нами была изучена белая зона на разных стадиях ее образования. Импульсное нагружение образцов в виде кубиков со стороной 10 мм из углеродистой стали с исходной структурой тонкопластинчатого перлита осуществляли ударной осадкой на вертикальном копре. При осадке. энергия удара составляла 1800 Дж, что соответствовало импульсному воздействию в 7 ГПа. После осадки на образцах были обнаружены прослойки нетравящейся структуры дугообразной формы.