Fracture toughness of the vacuum-heat-treated spring steel 51CrV4
Lomna žilavost vakuumsko toplotno obdelanega vzmetnega jekla 51CrV4

angleški

2011

letnik 45, številka 1

vzmetno jeklo   vakuumska toplotna obdelava   trdota    lomna žilavost   mikrostruktura 

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

V članku so predstavljene možnosti vakuumske toplotne obdelave vzmetnega jekla 51CrV4. Vrednosti Charpy-V udarne žilavost (CVN) so pogosto navedene v specifikacijah za vzmetna jekla, čeprav energija loma ni neposredno povezana z dimenzioniranjem vzmeti. Ravninsko deformacijski faktor intenzitete napetosti (KIc) na začetku nestabilne razpoke lahko uporabimo pri dimenzioniranju vzmeti, vendar pa vrednosti KIc ne najdemo v specifikacijah. To je presenetljivo, saj so za konstruktorje vrednosti KIc bolj uporabne od vrednosti CVN za visokotrdnostne vzmeti, pri katerih je treba upoštevati poleg trdnosti tudi žilavost materiala, da preprečimo lom. Opravljena je bila preiskava, s katero smo želeli ugotoviti, ali lahko standardizirano preizkušanje lomne žilavosti (ASTM E399-90), ki je težko izvedljivo za trde in krhke materiale z majhno duktilnostjo, nadomestimo z nestandardnim postopkom preizkušanja lomne žilavosti s cilindričnim nateznim preizkušancem z zarezo po obodu in utrujenostjo razpoko v dnu zareze. Rezultati raziskave so pokazali, da s predlagano metodo lahko konstruiramo diagram popuščanja (trdota Rockwell-C - lomna žilavost KIc - temperatura popuščanja) za vakuumsko toplotno obdelano vzmetno jeklo 51CrV4. S fraktografsko in metalografsko analizo KIc preizkusnih vzorcev smo ugotovili prisotnost pozitivnih in negativnih izcej v jeklu. Ugotovljeno je bilo, da širina izcej in razdalja med njimi pomembno vplivata na lomno žilavost, in sicer zaradi prisotnosti bainita v negativnih izcejah.

27.02.2012