Стр. 156 - Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля

153
5.5. Термообработанные материалы и влияние
режима обработки на их свойства
Режим термической обработки материалов определяет их сопротивление
разрушению в условиях одновременного воздействия коррозии и циклических
нагрузок. При термообработке границы зерен в сталях обычно обогащаются
примесями, и в связи с этим усиливается действие границ как анодов в электро-
химических парах. Этим обеспечиваются интеркристаллическое разрушение и
существенное (на порядок) увеличение долговечности крупнозернистых мате-
риалов по сравнению с мелкозернистыми.
Стали с мартенситной структурой хуже сопротивляются коррозионной
усталости, чем стали, имеющие перлит-ферритную, сорбитную или троостит-
ную структуру. Все режимы технологической обработки, приводящие к появ-
лению в сталях мартенсита, вызывают снижение их сопротивления коррозион-
но-усталостному разрушению. Разница в абсолютных величинах условного
предела коррозионной выносливости стали с различным структурным состоя-
нием при увеличении базы испытания уменьшается. Легирование среднеугле-
родистой стали хромом, никелем, марганцем, кремнием до 5% не улучшает со-
противление коррозионной усталости.
Коррозионная среда понижает сопротивление усталости холоднокатаной
с последующей закалкой (910 оС, охлаждение на воздухе) и старением (450 оС) мар-
тенсито-аустенитной стали СН-ЗМ. Так, по нашим данным, при σа = 418 МПа дол-
говечность этой стали на воздухе составляет 1,88·105 циклов, а в среде 3%-ного
раствора морской соли в воде – лишь 1,44 105 циклов, т.е. в ~ 1,3 раза меньше.
5.5.1. Влияние степени предварительной деформации материала
Сопротивление усталости закаленных и высокоотпущенных сталей 40Х,
20Х13 и 14Х17Н2 в области больших амплитуд напряжений более высокое, а в
области малых амплитуд, напротив, более низкое в коррозионной среде, чем на
воздухе.
Для закаленных с высоким отпуском сталей 20Х13 и 14Х17Н2 мартен-
ситного класса влияние степени предварительной деформации на ограничен-
ный предел выносливости σRN и долговечность N также зависит от амплитуды
приложенного напряжения.
При высоких амплитудах (N < 104 циклов) предварительная деформация
увеличивает N и σRN стали 20Х13, но эффект величины εпр.д практически не об-
наруживается. При амплитудах, соответствующих N > 104 циклов, σRN и N этой
стали уменьшаются с ростом εпр.д, особенно при εпр.д = 5 и 13%, и тем в большей
степени, чем ниже σа, как и для стали 14Х17Н2 при N > 103 циклов, у которой,