Визначення характеристик механічних властивостей легованої сталі 30Х2СН2МФА за результатами інструментованого індентування

Abstract

Проведено комплексні дослідження механічних властивостей легованої високоміцної сталі 30Х2СН2МФА з використанням методики інструментованого індентування. З листової заготовки було виготовлено партії зразків у різних напрямках для проведення металографічних досліджень, випробувань на одновісний розтяг, інструментоване індентування та твердість. Випробування проведено на сучасному експериментальному обладнанні з використанням сучасних методик та нормативних документів. Для досліджуваного матеріалу отримано значення твердості за Брінеллем шляхом осереднення результатів десяти вимірювань на поверхнях зразків у трьох напрямках. Проведено співставлення значень умовної границі текучості σ0,2 та границі міцності σв сталі 30Х2СН2МФА, отриманих методом інструментованого індентування та за результатами випробувань на одновісний розтяг. Відхилення в отриманих результатах не перевищує 5%. При цьому відхилення значень механічних характеристик, визначених у двох взаємно перпендикулярних напрямках складає до 3,2% σ0,2 і 12% для σв. Зменшення значень мікротвердості НV, твердості НВ та границі міцності, визначеної методом інструментального індентування, в поверхневих шарах прокату зумовлене їх зневуглецюванням та відповідно іншою мікроструктурою в порівнянні з центральною зоною, що було виявлено на основі хімічного та металографічного аналізу. Отримані результати свідчать про придатність методу інструментованого індентування до визначення механічних характеристик подібного класу сталей та можуть бути використані при чисельному моделюванні відповідальних деталей та елементів складних конструкцій спеціального призначення для прогнозування їх працездатності.

The possibility of using the instrumented indentation method in mechanical engineering on the example of steel 30KH2SN2MFA is substantiated. The mechanical properties obtained by the instrumented indentation method are confirmed by the results of uniaxial tension tests. The deviation of the strength properties determined using the instrumented indentation method from the results of tensile tests does not exceed 5%.