Assessment of the working life of 65G steel after heat hardening by the value of coercive force | Оценка рабочего ресурса стали 65Г после термоупрочнения по величине коэрцитивной силы

英语. The purpose of the study is to assess the variability of internal stresses measured by the calculation and experimental method of measuring the coercive force that arose in the structure of samples made of 65G structural steel due to different heat treatments. The macro- and microstructure of the samples, the microhardness of the material after heat treatment (quenching) by the studied methods were analyzed on sections obtained from the plates hardened by bulk and laser hardening. The analysis of the obtained data enabled to establish the dependencies of the shape and depth of the heat-strengthened layer, microhardness on the hardening methods and laser hardening modes. The accumulated experimental base of coercive force measurements allows using this method in monitoring, control and diagnostics of the technical condition of the various objects used in many industries including the prediction of their service life. Coercimetry is more and more frequently used to assess the condition of metal structures, as well as equipment and various machinery. Laser hardening, regardless of the processing modes and the pattern, has undeniable advantages over existing methods of bulk hardening in traditional cooling media (water, oil). Controlled heat input during laser hardening ensures meeting the specified requirements for the depth and hardness of the hardened layer. Laser-hardened samples showed positive results in abrasion and/or abrasive wear testing compared to those hardened by bulk hardening. The graphical dependencies of the change in the experimental values of the coercive force HC on the residual thermal stresses in the samples under study after polynomial approximation are qualitatively identical. However, thermal stresses in the samples after bulk hardening are 1.26 times higher than those after laser hardening. The predicted working life of 65G steel samples after laser hardening, regardless of the modes, is on average 3 times higher than the life of the samples after bulk hardening.

俄语. Цель исследования – оценка изменчивости внутренних напряжений, полученных расчетно-экспериментальным методом измерения коэрцитивной силы, возникших в структуре образцов из конструкционной стали 65Г в результате термической обработки разными способами. Макро- и микроструктуру образцов, микротвердость материала после термообработки (закалки) исследуемыми способами изучали на шлифах, полученных из упрочнённых объемной закалкой и лазером пластин. В результате устанавливали зависимости формы и глубины термоупрочненного слоя, микротвердости от способов закалки и режимов лазерного упрочнения. Накопленная экспериментальная база измерений коэрцитивной силы позволяет использовать этот метод при мониторинге, контроле и диагностике технического состояния объектов различного назначения во многих отраслях промышленности, в том числе для прогнозирования ресурса их эксплуатации. Коэрцитиметрию чаще применяют для оценки состояния металлических конструкций, оборудования и различной техники. Лазерная закалка вне зависимости от режимов и рисунка обработки обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с существующими способами объемной закалки в традиционных средах охлаждения (вода, масло). Контролируемое тепловложение при лазерной закалке обеспечивает выполнение заданных требований по глубине и твердости упрочненного слоя. Упрочненные лазером образцы показали положительные результаты при испытании на истирание и/или абразивный износ по сравнению с упрочненными объемной закалкой. Графические зависимости изменения экспериментальных значений коэрцитивной силы НC от остаточных термических напряжений в исследуемых образцах после полиномиальной аппроксимации имеют качественно одинаковый характер. Однако термические напряжения в образцах после объемной закалки выше в 1,26 раза по сравнению с лазерной закалкой. Прогнозируемый рабочий ресурс образцов из стали 65Г после лазерной закалки вне зависимости от режимов в среднем выше в 3 раза, чем ресурс образцов после объемной закалки.