О некоторых результатах импульсного упрочнения стали

НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ

УДК 534.222

О НЕКОТОРЫХ РЕЗУЛЬТАТАХ ИМПУЛЬСНОГО УПРОЧНЕНИЯ СТАЛИ

© 2013 г. Р.З. Камалян, С.Р. Камалян

Академия маркетинга Academy of Marketing

и социально-информационных технологий, and Social Information Technology,

г. Краснодар Krasnodar

Представлены результаты экспериментального исследования упрочнения стали энергией взрыва. Показана возможность применения схемы расположения зарядов взрывчатого вещества на поверхности металла с воздушными промежутками.

Ключевые слова: взрывчатое вещество (ВВ); пластическое ВВ; зона упрочнения; твердость.

There are presented the experimental results of research of hardening steel by blast energy. There is shown the possibility of using the scheme of the layout of the explosive charge on the metal surface with air gaps.

Keywords: explosive; plastic explosives; zone of hardening; hardness.

Одна из схем упрочнения металлов энергией взрыва предусматривает расположение заряда ВВ на поверхности деталей сплошным листом [1, 2]. Однако при больших поверхностях деталей такая схема упрочнения является нерациональной с точки зрения расхода ВВ. В этой связи есть смысл располагать заряды на таких поверхностях не сплошным листом, а полосками с промежутками. Но для этого необходимо определить, при каком промежутке происходит равномерное упрочнение всей поверхности металла. С этой целью нами была проведена работа по упрочнению стали 110Г13Л при разных промежутках между зарядами. Схема испытаний состояла в следующем. На образец стали 110Г13Л размером 200x55x40 мм накладывался лист пластического ВВ толщиной 4 мм с угловым вырезом. После упрочнения взрывом образец разрезали в поперечном направлении в пяти участках (рис. 1).

Поверхность образцов по указанным сечениям зачищали наждачной бумагой. Шероховатость поверхности Rz составила 6,3 мкм. Замеры твердости проводили по методу Роквелла [1, 3] на приборе ТК-2М. Установлено, что по сечению I, где было сплошное влияние заряда ВВ, поверхность упрочнена равномерно, твердость от поверхности вглубь изменяется с HRC = 30 - 33 ед до HRC = 22 - 24 ед.

По сечению II при промежутке между зарядами 4 мм отмечено максимальное упрочнение по всей поверхности образца, причем в промежутке оно распределяется на глубину 3 - 4 мм. Далее в глубину образца твердость постепенно падает.

I

п

ш

IV

Рис. 1. Схема расположения образцов на упрочненной поверхности

По сечению III при промежутке между зарядами 6 мм наблюдается у поверхности падение твердости до HRC = 27 - 29 ед. Несимметричное распределение твердости по сечению III является следствием наличия вблизи правой зоны шлакового включения, которое отчетливо видно на образце.

По сечению IV при промежутке между зарядами 19 мм твердость у поверхности по центру промежутка HRC = 20 - 22 ед. Исходная твердость образца стали 110Г13Л по сечению IV HRC = 17 - 19 ед.

Распределение твердости по центру исследуемых образцов при упрочнении зарядами ВВ, расположенных с разными промежутками, приведены на рис. 2. Из рисунка видно, что чем больше промежуток, тем ниже твердость у поверхности. По глубине твердость падает, приближаясь к исходной.

Зависимость расположения зоны, упрочненной на 50 % по сравнению с исходным состоянием, от величины промежутка зарядами ВВ показана на рис. 3.

HRC, 35 -ЗО -2S -20 -1S -10 -0

ед

1, 2, 3, 4, 5 - номера

—i-1-1-1-1-1-1-1-1-

З 6 9 12 1S 18 21 24 r м

й я s

V

s

ч

m

20

10

6 -

0

10

20

З0

Рис. 2. Распределение твердости от поверхности в глубину по центру образцов на участке зазора по сечению образцов: • - HRC = 30 - 33 ед.;  - HRC = 27 - 29 ед.; Д - HRC = = 24 - 26 ед.; О - HRC = 22 - 24; ед.; О - HRC = 20 - 22 ед.; х - HRC = 17 - 19 ед.

Рис. 3. Зависимость расположения зоны, упрочненной на 50 %, от величины промежутка

Таким образом из экспериментов следует, что равномерного упрочнения можно достичь и в случае несплошного расположения заряда ВВ. В частности, равномерное упрочнение поверхности на глубину 3 -4 мм было получено при расположении пластического ВВ толщиной 4 мм с промежутком не более 4 мм между листами (полосами).

Литература

1. Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск, 1972. 188 с.

2. Богдановская Е.И., Дубнов Л.В., Красиков К.И., Шведов К.К. Взрывное упрочнение аустенитных сталей // ФГВ. 1979. № 5. С. 95 - 101.

3. Тимощук Л.Т. Механические испытания металлов. М., 1971. 224 с.

4

r, мм

1

3

4

Поступила в редакцию 6 июня 2012 г.

Камалян Рубен Завенович - д-р техн. наук, профессор, Академия маркетинга и социально-информационных технологий. E-mail: imsit@imsit.ru

Камалян Самвел Рубенович - канд. техн. наук, доцент, Краснодарский филиал Российского государственного торгово-экономического университета. E-mail: info@kfrgteu.ru

Ruben Zavemovich - Doctor of Technical Sciences, professor, Academy of Marketing and Social Information Technology. E-mail: imsit@imsit.ru

Kamalian Samel Rubenovich - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, Krasnodar branch of the Russian State Trade and Economic University. E-mail: info@kfrgteu.ru