(штампов, матриц, пуансонов, режущего инструмента, прокатных вальцов, искусственных алмазов и пр.)
Данная технология позволяет существенно (в 2,5–5 раз) увеличить долговечность инструмента и срок службы деталей, изготовленных из различных сталей:
Технология применяется на трубопрокатных заводах, в пищевой промышленности, металлообработке, на деревообрабатывающих и мебельных производствах.
Температура отпуска 140-350ОС.
Время отпуска от 20 до 50 мин.
Время виброакустического воздействия от 7 до 40 мин.
Термовибрационная обработка существенно ускоряет структурные процессы, характерные для распада пересыщенного твердого раствора, полученного сдвиговым превращением. Её можно рассматривать как вид старения, обеспечивающего формирование оптимального структурного состояния инструментальной стали:
Благодаря термовибрационному старению происходит дораспад остаточного аустенита с довыделением карбидов в готовом инструменте (закаленной отпущенной инструментальной стали), что самым благоприятным образом сказывается на служебных свойствах. Выделившиеся карбиды очень дисперсны и когерентно встроены в матрицу. Кристаллическая решетка карбида естественным образом связана с решеткой мартенсита, отсутствует большеугловая граница перехода карбид — матрица, что способствует низкой травимости и выявляемости этих карбидов.
Старение интенсифицирует перегруппировку и выстраивание дислокаций в стенки, тем самым снимая фазовый наклеп, возникающий в результате закалки и сохраняющийся после традиционных отпусков. В результате плотность дислокаций в матрице не меняется, но зато снижаются внутренние (закалочные) напряжения и инструментальная сталь приобретает некоторый запас вязкости – становится менее хрупкой.
Старение инициирует перегруппировку точечных дефектов, возникающих при закалке стали. Уменьшение искаженности кристаллической решетки и, как следствие, определенное снижение прочности компенсируется дисперсионным упрочнением в результате довыделения из раствора наночастиц карбидов, когерентно связанных с матрицей.
В результате наложения различных структурных эффектов твердость, как и прочность инструментальной стали практически не меняется, однако, инструмент приобретает запас вязкости и, самое главное, повышенную износостойкость. Последнее обусловлено присутствием наноразмерных частиц карбидов в структуре инструментальной стали, подвергнутой старению.
Обработка ускоряет структурные процессы, характерные для распада пересыщенного твердого раствора, полученного закалкой.
Структура состаренного инструмента похожа на структуру традиционно отпущенной инструментальной стали. В то же время она несколько отличается от традиционной по следующим показателям: