ФГБОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Казань, Россия:
В. И. Астащенко, докт. техн. наук, профессор кафедры материалов, технологий и качества, эл. почта: astvi-52@mail.ru
Т. В. Швеёва, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: asttv@mail.ru
А. И. Швеёв, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: Shveev_Andrey222@mail.ru

Представлены результаты исследования закаливаемости и прокаливаемости изделий из сталей 40Х, 42ХМФА, 47ГТ и стали 45 после закалки в воде, масле и водных растворах с различным содержанием полимера. Выявлена высокая закаливаемость среднеуглеродистых легированных сталей и отсутствие трещин на деталях сложной формы при закалке в 32,5%-ном растворе полиалкиленгликоля. Исследованы свойства конструкционных сталей после термического улучшения, которые во время закалки охлаждались в различных средах. Показаны преимущества применения для закалки водных растворов полимеров. В сравнении с маслом закалка в синтетических средах обеспечивает получение более высокой твердости и снижает содержание немартенситных продуктов превращения в закаленной стали. Выявлено влияние бейнита, полученного при закалке, на ударную вязкость, порог хладноломкости и выносливость сталей после термического улучшения. Для разграничения структурных составляющих в закаленной стали использовали метод цветного травления. Представлены фрактограммы поверхности излома стандартных образцов, испытанных на ударный изгиб при различных температурах. Установлена наследственная связь между исходной структурой закаленной стали с показателями качества поверхностного упрочненного слоя, полученного при закалке с нагрева токами высокой частоты. Закалка в водных растворах полиалкиленгликоля позволяет реализовать на максимальном уровне сопротивляемость высокоотпущеной стали хрупкому разрушению и ее усталостную прочность, а также закаливаемость по всему сечению металлоизделия.

1. Горюшин В. В., Шевченко С. Ю. О применении полимерных закаленных сред в промышленности // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 6. С. 26–30.
2. Рябов Д. А., Хлыбов А. А., Минков К. А. О перспективе применения водо-воздушной смеси для охлаждения молотовых штампов // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. 2018. № 1. С. 196–203.
3. Майсурадзе М. В., Рыжков М. А., Юдин Ю. В. Экспресс-оценка охлаждающей способности закалочных сред // Металловедение и термическая обработка металлов. 2015. № 8. С. 66–70.
4. Шевченко С. Ю., Смирнов А. Е., Кириллов И. В., Курпякова Н. А. Исследование закалочного охлаждения в газовых средах // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 8. С. 15–19.
5. Шорохова О. В., Осколкова Т. Н. Новая водополимерная закалочная среда «Термовит-М» // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2011. № 4. С. 28–30.
6. Абрамова А. Н., Святкин А. В., Мерсон Д. Л., Шабанова Е. Ю. Исследование универсальности применения полимерных закалочных сред для номенклатуры сталей ОАО «АВТОВАЗ» // Вектор науки Тольяттинского гос. университета. 2013. № 1. С. 85–90.
7. Швеёва Т. В., Песин А. М., Пустовойтов Д. О. Склонность сталей к образованию трещин при закалке в растворах полимера // Заготовительные производства в машиностроении. 2019. Т. 17. № 6. С. 278–283.
8. Astashchenko V. I., Ionkina N. P., Yansen G. I., Sorokin I. E., Gedberg M. G. Use of the «TOSOL-K» quenching fl uid for the bulk quenching of steels // Metal Science and Heat Treatment. 1982. Vol. 24. No. 5-6. P. 377–380.
9. Чукин М. В., Полецков П. П., Набатчиков Д. Г., Гущина М. С., Бережная Г. А. Влияние легирующих элементов на свойства сталей при различных скоростях охлаждения // Естественные и технические науки. 2016. № 8. С. 62–65.
10. Майсурадзе М. В., Юдин Ю. В., Рыжов М. А. Методика моделирования процесса охлаждения при термической обработке стальных изделий простой формы // Сталь. 2013. № 10. С. 90–94.
11. Kim W. W. Surface engineering innovative technology for the repair and protection of ships parts // Механика машин, механизмов и материалов. 2018. № 4. С. 44–50.
12. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение (с Изм. № 1, 2, 3). — Введ. 01.01.1986.
13. ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах (с Изм. № 1, 2). — Введ. 01.01.1979.
14. Bayati H., Rimmer A. L., Elliott R. The austempering kinetics and processing window in an austempered, low-manganese compactedgraphite cast iron // Cast Metals. 1999. Vol. 7, Iss. 1. P. 11–24.
15. Юрченко А. Н., Симонов Ю. Н., Ефимова О. В. Выявление сложной структуры конструкционной стали методом цветного травления // Металловедение и термическая обработка металлов. 2019. № 10. С. 21–24.
16. Shveyova T. V., Muhametzyanova G. F., Astashchenko V. I. Characteristic features of the cooling capacity of aqueous polymer solutions // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 570, Iss. 1. 012098.
17. Ким В. А., Мокрицкий Б. Я., Якубов Ч. Ф. Влияние микроструктуры конструкционных и легированных сталей на износостойкость // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. Т. 14. № 1. С. 7–11.
18. Суслов А. Г. Развитие учения о контактной жесткости и инженерии поверхности деталей машин // Вестник Брянского государственного технического университета. 2018. № 11. С. 12–17.
19. Astashchenko V. I., Shveyova T. V., Shveyov A. I. Diagnostics of the properties of steel articles according to the criterion of microhardness // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58, Iss. 5. P. 303–307. DOI: 10.1007/s11041-016-0008-6