Jože Rodič, dipl. inž. Alenka Rodič, dipl. inž.
železarna Ravne
ASM/SLA: TSm, N 8r, Q, G 17k DK: 669.14.018.2 : 669.111.31./35 : 620.17 : 621.9.01
Brzorezna jekla
III. del: VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV NA MEHANSKE IN TEHNOLOŠKE LASTNOSTI BRZOREZNEGA JEKLA 6-5-2 (BRM-2)
Tretji del članka o brzoreznih jeklih obravnava vpliv velikosti karbidov na mehanske in tehnološke lastnosti brzoreznega jekla 6-5-2 (BRM-2).
Avtorja sta v raziskavi uporabila veliko število vzorcev z različno velikostjo karbidov iz jekla iste šarže in enake dimenzije. S tem materialom sta sistematsko preizkušala vpliv velikosti karbidov na posamezne lastnosti. Sistem planiranja raziskave je omogočil statistično obdelavo rezultatov in testiranja pomembnosti zaključkov. S pomočjo analize variance in množične regresije je bilo mogoče pri obdelavi rezultatov praktičnega preizkušanja ugotoviti osnovne zakonitosti medsebojnih odvisnosti in vplivov. Te odvisnosti so za posamezne lastnosti prikazane s številnimi diagrami in nomogrami.
V uvodnih raziskavah so obdelane medsebojne odvisnosti velikosti karbidov in trdote v žarjenem in kaljenem stanju, velikosti in enakomernosti avstenitnega zrna ter zrnatosti preloma v kaljenem stanju. Na osnovi teh rezultatov je bil izbran material za vzorce pri nadaljnjih preiskavah, tako da so se vsi poizkusi izvajali z enakovrednimi skupinami vzorcev z grobimi, srednjimi in finimi karbidi.
Najvažnejša je bila serija poizkusov za ugotovitev vpliva velikosti karbidov in toplotne obdelave na rezno obstojnost strugarskih nožev. Grobi karbidi posebno pri najugodnejši toplotni obdelavi močno zmanjšajo obstojnost nožev. Pri poizkusih je bilo posebej obravnavano več kriterijev obrabe nožev.
Z dodatnimi poizkusi sta avtorja obdelala vplive na trdoto jekla v žarjenem, kaljenem in popuščenem stanju, na popuščno obstojnost, na mehanske lastnosti pri vlečenju in na udarno žilavost.
Celotna raziskava je privedla do številnih praktično pomembnih zaključkov, ki so v članku podrobneje opisani.
Grobi karbidi slabo vplivajo na skoraj vse osnovne lastnosti brzoreznega jekla.
UVOD IN PREGLED LITERATURE
Pojav grobih karbidov v brzoreznem jeklu smo omenili že v prvem delu11 članka. Grobe karbide najrazličnejših oblik lahko najdemo že v dobavljenem žarjenem stanju ali pa jih odkrijemo po toplotni obdelavi orodij. V prvem primeru so grobi karbidi posledica določenih pogojev pri vroči predelavi s kovanjem ali valjanjem, v drugem primeru pa so posledica nepravilnosti pri kaljenju.
Pojav grobih in oglatih karbidov v kaljenem brzoreznem jeklu je zaradi previsoke temperature ali predolgega časa razmeroma dobro poznan. Pogoje nastanka grobih karbidov pri vroči predelavi, ki so bili precej manj poznani, smo raziskali in opisali v drugem delu12 članka.
V	tem, tretjem delu bomo obravnavali vpliv velikosti ter oblike karbidov na mehanske in tehnološke lastnosti brzoreznih jekel ter na praktično uporabnost orodij.
To področje raziskav je v sicer zelo obširni literaturi o brzoreznih jeklih razmeroma slabo obdelano. Le malo je avtorjev, ki probleme velikosti in oblike karbidov sploh omenjajo in zelo redki med njimi so posledice grobih karbidov v brzoreznih jeklih podrobneje raziskovali.
V	preteklem desetletju so pri ocenjevanju kakovosti brzoreznih jekel pripisovali zelo velik pomen karbidnim trakovom in mrežam v mikro-strukturi. To je vzpodbudilo mnoge raziskovalce k intezivnemu raziskovanju problema in k iskanju posebnih postopkov, ki naj bi zagotovili čimbolj enakomerno in ugodno porazdelitev karbidnih izcej ali pa naj bi spremenili že obstoječe neugodne mrežaste mikrostrukture11. Še danes večina meni, da je rešitev problema heterogenosti brzoreznih jekel in oblike karbidnih izcej v načinu in poteku strjevanja jekla. Raziskovali so cepljenje, vibracije, strjevanje v elektromagnetnem polju in podobne tehnike. Ekonomsko sprejemljive in tehnično uporabne, obenem pa učinkovite rešitve do danes ni. Karbidne izceje, odvisnost enakomernosti in porazdelitve od izdelave in litja jekla ter od stopnje predelave pri kovanju ali valjanju bomo podrobneje obravnavali v četrtem delu članka o brzoreznih jeklih. Zato se v naslednjem omejimo le na tisti del problemov o karbidnih izcejah, ki so v zvezi tudi z velikostjo karbidov.
Angleškim raziskovalcem1'2 je uspelo razviti poseben postopek toplotne obdelave, s katerim spremenijo evtektično strukturo litega brzoreznega jekla tako, da je ta v kovanem, valjanem ali vlečenem stanju popolnoma brez trakov in mrež. V mikrostrukturi so karbidi zelo enakomerno razporejeni, pač pa so precej bolj grobi od normalnih in največkrat so tudi oglatih oblik. Ta postopek posebej omenjamo, da ga bomo kritično ocenili v zvezi z ugotovitvami raziskav drugih avtorjev in naših raziskav, ki jih bomo v tem članku opisali. Avtorji1'2 so svoj cilj dosegli z enakomerno razporeditvijo karbidov in odpravo evtektične mreže, vendar skoraj nič ne poročajo o posledicah grobih karbidov, ki so nastali pri tem postopku. Ne glede na te posledice postopek v praksi skoraj ni uporaben. Zahteva zelo visoko temperaturo (nad 1300° C za volframova in nad 1250° C za molibde-nova jekla), razmeroma dolg čas in zelo ozko območje dopustnega temperaturnega nihanja. Pri večjih ingotih zaradi toplotno tehničnih težav in zaradi velikih nehomogenosti v bloku tega postopka z zahtevanimi omejitvami praktično sploh ni mogoče izvesti. Normalno uporabljane peči ne dosegajo teh temperatur z zahtevano natančnostjo. Zahtevani čas ogrevanja 0,5 — 4 ure na tako visoki temperaturi bi povzročil tolikšne težave z razoglji-čenjem in odgorkom, da bi bil postopek zaradi tega neizvedljiv.
Sovjetski raziskovalci3.4.6 potrjujejo, da ogrevanje jekla 18-0-1 pri 1300° C s časom 0,5 — 4 ure popolnoma odpravi evtektično mrežo. Posebej poudarjajo, da ni raziskan vpliv take toplotne obdelave na lastnosti brzoreznega jekla. Pri ogrevanju na visoki temperaturi nastajajo grobi in oglati karbidi, ki se pri jeklu 18-0-1 pojavijo že po 45 minutah na 1250° C4. Tudi po kovanju tako žarjenih ingotov z veliko stopnjo predelave do palic kv. 30 in kv. 10 mm so karbidi ostali grobi. Po kaljenju takega jekla so že pri 1260° C ugotovili nenormalno in zelo grobo zrno4.
Poleg visokotemperaturnega žarjenja, ki je skoraj enako angleškemu postopku, navaja sovjetska literatura4 za odpravljanje mrežaste razporeditve karbidov še večkratno žarjenje na 850 do 950° C. Ogrevanje na 1250—1300° C pri jeklu 18-0-1 priporočajo le za lita orodja debeline 40—100 mm. S tem delno ali popolnoma odpravijo evtektično mrežo in dobijo v mikrostrukturi grobe karbide. Menijo, da je v navedenem primeru postopek upravičen, češ da dober vpliv odprave evtektične mreže prevladuje slabe posledice grobih karbidov in grobega zrna.
To mnenje podpirajo s primerjavo nekaj rezultatov praktičnega preizkušanja obstojnosti pri vrtanju z litimi svedri. Te so po litju žarili na 850 in 1300° C. Svedri, ki so bili žarjeni na 1300° C, so dosegli dvakrat večjo obstojnost od tistih, ki so bili žarjeni pri 850° C. Visokotemperaturno žarjenje litega brzoreznega jekla priporočajo tudi v primerih, ko je stopnja nadaljnje predelave
majhna. Pri predelavi z več kot petnajstkratnim zmanjšanjem preseka je potrebna taka toplotna obdelava, ki izboljša enakomernost razporeditve karbidov, a ne povzroča nastanka oglatih karbidov ter občutljivosti za naraščanje zrn.V takih primerih priporočajo trikratno žarjenje pri 850—950° C.
Nekateri poznavalci brzoreznih jekel takim priporočilom nasprotujejo s trditvijo, da žarjenje nad 820° C poslabša topnost karbidov pri avsteni-tizaciji, kar je pri kaljenju nezaželeno.
A. Giihring5 je preizkušal svedre manjših dimenzij in pri svojih raziskavah ugotovil, da velikost in oblika (oglatost) karbidov vplivata na ka-lilne sposobnosti brzoreznega jekla 6-5-2 in 2-9-1. Posebno pomemben je vpliv velikosti karbidov na velikost zrna.
Elastičnost in žilavost sta odvisni od velikosti zrna, porazdelitve in oblike karbidov. Orodja iz brzoreznega jekla z grobimi in oglatimi karbidi so manj elastična in manj žilava od orodij s finimi krogličastimi in enakomerno porazdeljenimi karbidi Grobozrnata orodja so bolj krhka in se prej lomijo.
Trdota v vročem stanju je odvisna od velikosti zrna in stopnje legiranosti osnovne mase. Posredno je torej odvisna tudi od velikosti in oblike karbidov.
Med posameznimi svedri so ugotovili obstojnosti pri vrtanju celo v razmerju 1:10.
Gill7 je že leta 1936 ugotovil, da oglati in grobi karbidi povzročajo krhkost orodij in nižjo trdoto v vročem stanju.
Hargue, Hammond in Crouse8 so z rentgensko analizo karbidov ugotovili, da imajo oglati karbidi enako kristalno zgradbo in verjetno zelo podobno, če ne popolnoma isto sestavo kakor karbidi, ki imajo sferoidno obliko in so drobni.
V	jeklu 18-0-1 je bil tip teh karbidov M6C, v jeklu 6-5-2 pa M6C in MC.
Pri naših raziskavah smo prišli do enakih ugotovitev9 za jeklo 6-5-2.
Iz opisanega pregleda literature vidimo, da se zaključki posameznih raziskav med seboj ujemajo ali pa se dopolnjujejo.
Objavljena dela kažejo, da so avtorji zaradi neznanih okoliščin preizkušali le po nekaj vzorcev in posameznih orodij pri določenih pogojih toplotne obdelave. Lastnosti brzoreznih jekel in obstojnost orodij z grobimi karbidi v mikrostrukturi niso predstavljale osnovnega cilja raziskav, zato tega problema pri raziskavah niso obdelale v celoti.
V	železarni Ravne smo se želeli z lastnimi raziskavami prepričati o osnovnih trditvah objavljenih del, jih dopolniti in kvantitativno določiti medsebojne odvisnosti. Pomembnost in zanesljivost zaključkov smo preverjali z uporabo primernih metod matematične statistike. Pred leti smo si izdelali plan izvajanja obsežnega raziskovalnega programa na področju brzoreznih jekel, po katerem smo postopoma raziskali najzanimivejše lastnosti in medsebojne odvisnosti.
Posebna značilnost naših raziskav je ugotovitev širših zakonitosti, izraženih v matematično statistični obliki z veljavnostjo pri različnih pogojih in spremembah medsebojnih odnosov vplivnih faktorjev. V tem je bistvena razlika naših raziskav z onimi, ki so bile v literaturi že prej opisane. Omenjeni avtorji so se v primerjalnih poizkusih prav pri toplotni obdelavi omejevali na izbrane in čimbolj konstantne pogoje, mi pa smo jih namenoma spreminjali, da bi ugotovili zakonite odvisnosti v čim širšem območju uporabnosti brzoreznih jekel.
UVODNE RAZISKAVE IN IZBIRA VZORCEV ZA SISTEMATIČNO PREIZKUŠANJE MEHANSKIH IN TEHNOLOŠKIH LASTNOSTI
V skladu z ugotovitvami o pogojih nastanka grobih karbidov12 v brzoreznem jeklu smo pripravili za raziskavo 153 palic dimenzije 15 mm 0 iz ene in iste šarže z različnimi velikostmi karbidov od Ik = 3 do Ik > 8. S tem smo lahko v vseh nadaljnjih raziskavah izključili vpliv šarže, kemijske sestave in dimenzije.
Analiza porazdelitve velikosti karbidov za teh 153 palic je prikazana s histogramoma na sliki 1.
® 1=153
3 4 5 3 7 S >8
3 4 5 S 7 S >8 /h
X— ir\dex velikosti karbidov v iarjenem sfanju y— index velikosfi karbidov v kaljenem stanju (U.— Odgovarjajoči premer karbidov
17,6 12,4 8,8 6,2 4,4 M. t-1-1-i-1
2 8,5 8
7,5 7
6,5 6
5,5 5
4,5
/

/
/
/
/
■
jC.
/
/
/
/
, /

/

/


/
/
/
/
/




/a
-t 4,4
6.2
8,9
12,4
417,S
4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 28,5 -— x
n =153 * = 6,87 y • 6,96 r =0,903 p2 * 0,815 Sy» 0,594
y=0,391 + 0,956 x
______y+1,96.Syx = y+1,16
d o>
-----i- y-i,96.Syx = y-.i,i
Slika 1
Porazdelitev velikosti karbidov v žarjenem (A) in v kaljenem (B) stanju
Probe iz teh palic smo toplotno obdelali in s statistično analizo regresije ugotavljali vpliv velikosti karbidov na osnovne lastnosti jekla. Rezul-titi so prikazani na slikah 2 do 9. Poleg regresij-skih premic so na slikah vrisana območja razsipanja za 95 odstotno statistično gotovost.
Zaključki uvodnih korelacijskih analiz so bili sledeči:
— Med velikostjo karbidov v žarjenem stanju in velikostjo karbidov v kaljenem stanju je zelo ozka statistična odvisnost (slika 2). Koeficient de-
Slika 2
Regresija velikosti karbidov v žarjenem in kaljenem stanju
terminacije r2 = 0,815 pomeni, da je 81,5 % vseh ugotovljenih variacij velikosti karbidov v kaljenem stanju odvisnih od variacij velikosti karbidov v žarjenem stanju. Le 18,5 % variacij velikosti karbidov v kaljenem stanju je odvisnih od drugih vplivov. Dobro je poznan pojav, da pri pregretju brzoreznih jekel med kaljenjem na visoki temperaturi ali ob dolgem potopnem času nastajajo grobi karbidi oglatih oblik. Prav ta analiza regresije potrjuje, da v tem primeru ne gre za pojav grobih karbidov pri kaljenju, ampak pri vroči predelavi. Karbidi v žarjenem stanju ostanejo po kaljenju praktično nespremenjeni, le najbolj grobi kažejo povprečno nekoliko zmanjšanje. Na primer indeksu velikosti karbidov 4 v žarjenem stanju ustreza povprečni indeks 4,25 v kaljenem stanju. Fini karbidi z indeksom 8 v žarjenem stanju so ostali praktično enaki tudi v kaljenem stanju. Grobi karbidi so bili torej prisotni v jeklu že pred kaljenjem. Velikost teh grobih karbidov je tolikšna, da skoraj popolnoma izključuje možnost, da bi nastali pri žarjenju, ker je neverjetno, da bi karbidi s srednjim premerom do 20 mikronov mogli nastati s pomočjo difuzijske koagulacije na razmeroma nizki temperaturi žarjenja 790 — 820° C.
X-
y-
(U-
28,5 8
7,5 7 6,5
r 6
j 5,5
i 5 4,5 4
velikost* zrna SG po Snyder-Graff-U ■ index velikosfi karbidov v kaljenem sfanju •enakomerno zrno
-	neenakomerno zrno
-	odgovarjajoči premer karbidov
				i ~		/			/		/
							• X •		(*:•:		
							f	• X .	• /	S	s
		/	/ /		c X •	.Vi/	• X •				
	/	s' /	/		v*		/	// /			
/	x %	XXX	XXX x XXX	XX X	X	v	y				
* /		v	/				■				
z XIX	XI« €*r v	/ y	X	VK	y /X	* •					
* X	/	X	S '	/	X						
	X	X s	■								
lU 4,4
10 11 12 13 14 15 16 17
n -153 X =11,9 y = 7,0 r - 0,869 r-0,755 Sy*=0,685
y = 2,116+ 0,408- X
y +1,96 * Syx - y+1,34
y-1,96-Syx- y-1^4
velikosti karbidov in velikosti zrna vidimo že na prvi pogled. Obenem vidimo iz diagrama, da je pri finih karbidih zrno enakomerno, pri grobih karbidih pa vedno neenakomerno. To ugotovitev je potrdila tudi statistična analiza medsebojne zveze dveh spremenljivk po standardni metodi13 Pear-sonovega kriterija x2 na nivoju 99 odstotne statistične gotovosti.
X— index velikosti karbidov v kaljenem sfanju y— trdota Rc v kaljenem stanju (U.—odgovarjajoči premer karbidov
4,4 /u.
64,5
117,6
Slika 3
Korelacija velikosti avstenitnega zrna in velikosti karbidov v kaljenem stanju
— Slika 3 prikazuje zelo zanimivo medsebojno odvisnost velikosti karbidov in velikosti avstenitnega zrna v kaljenem stanju. Na sliki sta prikazani dve regresijski premici:
y= 2,116 —0,408 ,x (-)
x=l,9.y—1,36 (	-)
Prva velja v primeru, če je velikost avstenitnega zrna (x) neodvisna spremenljivka, velikost karbidov (y) pa odvisna. V skladu z metalurško tehnološkimi osnovami je bolj zanimiva druga regre-sijska odvisnost, pri kateri je velikost karbidov vzrok, velikost avstenitnega zrna pa posledica, saj vemo, da karbidi preprečujejo rast zrna.
Premici tvorita med seboj zelo majhen kot, kar je znak pomembne korelacijske odvisnosti. To ugotovitev kvantitativno potrjuje visoka vrednost koeficienta korelacije r = 0,869, pri čemer je 75,5 °/o (r2 = 0,755) variacij pojasnjenih z ugotovljeno re-gresijo. Iz diagrama se jasno vidi, da je zrno fino, če so karbidi fini in to zelo lahko teoretično razložimo: pri enaki količini neraztopljenih karbidov bodo fini karbidi bolj učinkovito preprečevali rast zrna kakor grobi. Majhno število velikih karbidov slabše in zelo neenakomerno preprečuje rast zrna ter dopušča nastanek velikih zrn. V diagramu so tiste vrednosti indeksov velikosti zrna SG, pri katerih je velikost zrna enakomerna, označene s pikami, kolikor pa je zrno neenakomerno, so vrednosti SG označene v diagramu s križci. Odvisnost
63,5
62,5
n =152 x = 7,0 y- 63,8 Rc r- 0,524 0,275 Syx=0,398
y= 62,530+0,180x
-----[-— y+1,96* Syx = y+ 0,78
--	
ae	
in	
o>	
o:	
_J	
----J- - y-1,96'Syx = y-0,78
Slika 4
Regresija velikosti karbidov in trdote v kaljenem stanju
— Slika 4 kaže vpliv velikosti karbidov na trdoto v kaljenem stanju. Pri grobih karbidih je trdota nekoliko nižja kot pri finih karbidih. Ta vpliv je sicer jasno viden, ni pa posebno izrazit. Povprečna razlika znaša 0,5 HRC. Nižjo trdoto pri grobih karbidih bi lahko pripisovali manjši raztopnosti grobih karbidov v avstenitu.
Tak avstenit je manj legiran, obenem ima nižjo kritično temperaturo pregretja pri kaljenju, kar ima za posledico povečanje vsebnosti zaostalega avstenita. Razumljivo je tudi, da se izraža vpliv pomanjkanja večjega števila finih sekundarnih karbidov, ki normalno preprečujejo rast zrna in pregretje.
^_ premer Brinell-ovega vtiska v žarjenem stanju
y— ndex velikost"! karbidov v kaljenem stanju ^— odgovarjajoči premer karbidov
302	285 269 255 241
1=153 ''«0,034 ^■0^)01 * " 3,74 mm 5 ■ 6,94
229	217 HB
3,5
3,7	3,6
4,0
Slika 5
Korelacija trdote v žarjenem stanju in velikosti karbidov v kaljenem stanju
X — premer Brinell-ovega vriska v Sarjenem stanju y—trdota Rc v kaljenem stanju
302 285 269 255 241
n=153 x=3.7i mm
r=Q020
r*=aoooi
229 217 HB
64,5
63,5
62,5
3,5
3,6
3,8
4,0
Slika 6
Korelacija trdote v žarjenem in kaljenem stanju
X—premer Brinell-ovega vriska v iarjenem stanju y — velikost zrna SG po Snyder Graff-u • — enakomerno zrno X ■— neenakomerno zrno
n=!S2 x=3,76 m m y-n,9SG r =£7,084 r*= 0,00 7
302 285 269 255 241
229 217 HB
12,4
17,6 4,1 d mm
x x i k *
XXX X XXX
X X j x X
x . X
X X X : x X
X X
3,5 3,6
3,7
3,9 4,0
3,6
— x
Slika 7
Korelacija trdote v žarjenem stanju in velikosti avstenitnega zrna
X — velikost zrna SG po Snyder-Graff-u y—l-rdota Rc v kaljenem stanju • — enakomerno zrno X—neenakomerno zrno
64,5
635
62,5
n=153 5 = 11,9 SG 1 -- 63,8 Rc r ■ 0,628 r2- 0,395 Sy*= 0,363
y-1,96Syx = y-0,71
—■ Slike 5, 6 in 7 prikazujejo statistično nepomembne korelacije. Prav ta nepomembnost je do neke mere zanimiva, ker ugotavljamo:
—	da trdota v žarjenem stanju ni odvisna od velikosti karbidov,
—	da trdota v žarjenem stanju ne vpliva na trdoto v kaljenem stanju,
—	da trdota v žarjenem stanju ni v zvezi z velikostjo avstenitnega zrna. To velja seveda le za obravnavane pogoje preizkušanja, ne pa kot splošen zaključek.
—	Regresija na sliki 8 kaže, da je trdota pri fi- razumljiva, obenem pa potrjuje ugotovitve kore-nem avstenitnem zrnu nekoliko višja od trdote pri lacij na slikah 3 in 4.
Slika
Regresija velikosti avstenitnega zrna in trdote v kaljenem stanju
grobem zrnu. Ta ugotovitev je na osnovi teorije
n -153 *=1%9 SG
1 =e,s f
r =0,909
y- 4,742 * 0,316 *
"1"
y+l,96 • Syx ■ y + 0,84
in
r~=0,826	qT
Syx=0,428 -----L-- y-1,96Syx=y-0,84
Slika 9
Regresija velikosti avstenitnega zrna in zrnatosti preloma
— Slika 9 le opravičuje uporabo ocenjevanja zrnatosti preloma po Shepherdovi metodi kot informativno oceno za velikost zrna v kaljenem stanju. Ti odnosi so sicer že poznani in smo jih le preverjali.
Na osnovi rezultatov v opisanih uvodnih raziskavah smo planirali nadaljnje tehnološke in fizikalne preizkuse in izbrali potreben material po skupinah grobih, srednjih in finih karbidov. Pri tvorbi posameznih skupin smo upoštevali vzorce s sledečimi indeksi velikosti karbidov:
grobi . . . . Ik = 4 — 5 srednji . . . Ik = 6 — 7 fini . . . . L > 8
VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV NA REZNO OBSTOJNOST STRUGARSKIH NOŽEV
Za orodja iz brzoreznega jekla je prav gotovo najvažnejša sposobnost rezanja. Zato smo večjo serijo poizkusov namenili ugotavljanju vpliva velikosti karbidov, temperature kaljenja in trdote po popuščanju na obstojnost strugarskih nožev pri
Slika 10 a in b
Mikrostrukturi nožev z grobimi karbidi
rezanju, šlo je za primerjalno preizkušanje in ne za rezultate rezne obstojnosti splošnega značaja. Zato so bili nekateri pogoji preizkušanja stalni, čeprav ne optimalni.
Nože smo izbrali tako, da so imeli:
—	grobe karbide Ik = 4 — 4,5 (glej sliki 10 a in b),
—	srednje karbide Ik = 6 (glej sliko 11),
—	fine karbide Ik > 8 (glej sliko 12).
Prikazane mikrostrukture na slikah 10 — 12 pri enaki povečavi podajajo le ilustracijo posameznih mest z največjimi karbidi za posamezne klasifikacijske skupine preizkušanih nožev.
Iz vsake izbrane palice smo izdelali po 12 strugarskih nožev, od teh pa smo po 4 enako toplotno obdelali s treh različnih temperatur kaljenja 1180°, 1210° in 1240° C z enakim popuščanjem 560° C dvakrat po eno aro. S tem je bilo obseženo celotno območje normalno uporabnih temperatur kalje-
X— velikost zrna SG po	Snyder-Graff-u
y— ocena preloma F po	Stiepherd-u
•	— enakomerno zrno
*	— neenakomerno zrno
/'Sv* VJ 0,04 mm
Slika 11
Mikrostruktura nožev s srednjimi karbidi
—	velikost karbidov Ik v območju 4—8,
—	temperaturo kaljenja Tkalj °C v območju 1180—1240° C,
—	trdoto nožev HRC v območju 63,5—65,5 HRC,
—	hitrost rezanja v v območju 19—26 m/min,
—	trdnost obdelovanca crm v območju 85—97 kp/mm2.
Imeli smo tudi ocene velikosti avstenitnega zrna za posamezne nože, vendar teh podatkov nismo mogli upoštevati kot neodvisno spremenljivko, ker je velikost avstenitnega zrna odvisna od temperature kaljenja in velikosti karbidov ter s tem že posredno upoštevana v regresijski odvisnosti.
V statistični analizi regresije smo z izračunom na elektronskem računalniku ZUSE Z-23 ugotavljali vpliv navedenih faktorjev na:
—	obstojnost nožev (T),
—	obrabo nožev, ki smo jo določali z meritvami širine obrabe na prosti ploskvi (VB mm), širine izjede na cepilni ploskvi (KB mm), oddaljenosti izjede od roba (KLmm) in globine izjede na cepilni ploskvi (KTmm) po skici na sliki 13.
Slika 12
Mikrostruktura nožev s finimi karbidi
nja za jeklo tipa 6-5-2 (BRM-2). Z vsakim nožem smo struženje izvedli pri različnih hitrostih rezanja z več ponovitvami.
Preizkuse smo izvajali po metodi Stahl— Eisen Priifblatt 1161-52 z manjšimi spremembami.
Osnovni pogoji preizkušanja so bili naslednji:
a = 8°, r = 15°, = 0°
(Kot X = 0° ni najugodnejši, vendar smo ga izbrali zaradi materialnega prihranka nožev, kar je šlo v prid večkratnemu ponavljanju posameznih poizkusov.)
X = 60°
a = 2 mm
S = 0,5 mm/obrat
Material obdelovanca: C.4736 v poboljšanem stanju.
Struženje smo izvajali brez hlajenja.
Kot vplivne faktorje smo pri analizi regresije upoštevali:
Slika 13
Skica meritev obrabe strugarskih nožev
Pri meritvah smo ugotovili naslednja območja, ki veljajo tudi kot omejitve veljavnosti rezultatov:
T = 100 — 5400 sek.; VB = 0,2 — 0,9 mm;
KB = 1,85 — 3,05 mm; KL = 0,2 — 0,5 mm;
KT = 0,05 — 0,35 mm.
V statistični analizi smo upoštevali rezultate 266 poizkusov rezanja z vsemi omenjenimi meritvami. Pri analizah regresije smo vsako spremenljivko upoštevali s členi do četrte stopnje,
C
e
s E
[P =95%.7 6000
Tsek =f(lkj T°CJ Vm/mint <omkP/mm2) R2 = 0,51 R =0,71 <=5%
1180 1200 1220 1240
j°c
Primer: lk = 6 Tsek = 3700
T°c = 1190 Območje P = 95 % vm/min =20 ]66Q f 5y32 se/f
Slika 14
Vpliv velikosti karbidov, temperature kaljenja, hitrosti rezanja in trdnosti obdelovanca na obstojnost strugarskih nožev
V prvi analizi smo ugotavljali zakonitost odvisnosti:
T** = f (Ik,Tkalj°C, V™/min( ffmkp/mm2)
Tsek = f (Ik,Tkalj°C, Vm/min, ff^p/mm*)
Ugotovljena odvisnost je prikazana z nomogra-mom na sliki 14. Pri danih pogojih in omejitvah preizkušanja je regresijska odvisnost statistično pomembna na nivoju a = 50 %. To pomeni, da s 95-odstotno statistično gotovostjo lahko pričakujemo prikazano odvisnost. Koeficient korelacije R je razmeroma visok in koeficient determinacije R2 = 0,51 pomeni, da 51 odstotkov variacij obstojnosti nožev Tsek pripisujemo vplivu analiziranih faktorjev, preostalih 49 odstotkov variacij pa povzročajo ostali neznani ali neupoštevani vplivi. Trdnost preizkušanca pri danih pogojih — torej v območju 85—97 kp/mm2 — ni predstavljala pomembnega vpliva na obstojnost nožev. Iz no-mograma jasno vidimo, kako omogočajo finejši karbidi povečanje obstojnosti ter kako vpliva na povečanje obstojnosti hitrost rezanja in tempera-
tura kaljenja. Ce ostanejo drugi pogoji nespremenjeni, dobimo največjo obstojnost nožev pri zgornji meji uporabnega območja temperatur kaljenja. Pri kaljenju na 1200° C je obstojnost nožev najmanjša. Ta ugotovitev nas spominja na podobne ugotovitve pri drugih analizah, ki jih bomo opisali kasneje in jih pri raziskavi nismo mogli docela prepričljivo pojasniti.
Opozoriti moramo, da prikazuje opisani nomo-gram le povprečno regresijsko odvisnost. Pri od-čitanem rezultatu moramo upoštevati še napako, ki je določena z analizo statistične porazdelitve. Navedene so meje razsipanja za 95 odstotkov celotne populacije. Na nomogramu odčitani Tsek predstavlja pričakovano srednjo vrednost, posamezne vrednosti pa moramo s 95 odstotno statistično gotovostjo pričakovati v območju Tsek ± 2032.
Podobna odvisnost je prikazana z nomogramom na sliki 15. Razlika je v tem, da je kot neodvisna spremenljivka oziroma kot vplivni faktor upoštevana trdota nožev HRC namesto temperature kaljenja.
Tsek = f(lkj HRC, vm/m'nJ6mkp/mm2)
R2=0j50 R=0j71 <£ = 5%
fP = 95% J 6000
5000
■3000
■2000
■1000
Primer: lk = 6 Tsek=3800
HRC = 64 Območje P= 95 % Vm/m,n = 20 1760 + 5840 sek
22 24
y m/min
Slika 15
Vpliv velikosti karbidov, trdote nožev, hitrosti rezanja in trdnosti obdelovanca na obstojnost strugarskih nožev
Precej manjša je statistična pomembnost vpliva analiziranih faktorjev na pokazatelje obrabe VB (si. 16), KB (si. 17) in KT (si. 18), medtem ko je regresija za KL statistično nepomembna. Iz analize bi lahko sklepali, da bi kot kriterij obrabe najlažje obvladali širino izjede KB, ker pri tem 28 odstotkov variacij lahko pojasnimo z vplivom analiziranih štirih faktorjev.
Z nomogrami na slikah 14—18 so prikazane povprečne medsebojne kombinacije v celotnem območju navedenih omejitev. Posebej moramo opozoriti, da rezultati največjih obstojnosti T niso povsem realni, ker smo zaradi omejene poti rezanja morali mnoge poizkuse po 90 minutah struženja prekiniti, čeprav bi noži vzdržali precej daljši čas rezanja. Ekstrapolacij se nismo mogli vedno poslužiti, zato smo večino rezultatov prekinjenih poizkusov pri izračunu množične regresije upoštevali s časom obstojnosti T = 90 minut. S tem so
ugotovljene odvisnosti nekoliko oškodovane, zaključki pa so še trdnejši, ker vsebujejo določeno pozitivno rezervo.
Zaradi zanimivosti si oglejmo neposredno primerjavo obstojnosti nožev z grobimi in finimi karbidi pri treh različnih temperaturah kaljenja in pri konstantni hitrosti rezanja 22 m/min. Na sliki 19 predstavlja vsak stolpec srednjo vrednost obstojnosti dvanajstih nožev pri opisanih pogojih preizkušanja. Poizkusi struženja so bili pri vseh nožih s finimi karbidi, ki so bili kaljeni s 1240° C, prekinjeni po 90 minutah, čeprav noži še niso bili dovolj obrabljeni in bi zdržali še daljši čas. Na osnovi preizkušanja pri večjih hitrostih rezanja smo v diagramu T — v z ekstrapolacijo ocenili povprečno obstojnost nožev T = 550 minut pri hitrosti rezanja v = 22 m/min. Na sliki 19 so podane tudi srednje vrednosti trdot za posamezne skupine nožev.
VBmm = f(/k j HRC,	, Gm ^P/rnm2)
R2 =0,08 R =0,28 cC=5% '
SP=95% J l 07
20 22 24 26
ym/min
Slika 16
Vpliv velikosti karbidov, trdote nožev, hitrosti rezanja in trdnosti obdelovanca na širino obrabe na prosti ploskvi
KBmm =f(lk , HRC, Vm/m',n) Gm kP/mm2 ) R2 = 0,28 R = 0,53 o<.= 5,1%
Vpliv velikosti karbidov, trdote nožev, hitrosti rezanja in trdnosti obdelovanca na širino izjede na cepilni ploskvi
/P =95% J 2,8
20 22 24 26
^ m /min
KTmm=f(lk , HRC, Vm/min <5mkP/mm' R2 = 0,04 R = 0,19 oC = 5%
/P = 95% J 0,21
3 o" +i
0,19 0,17 0,15 0,13
635 64 64,5 65 65,5 HRC
86 88 90 92 94 96
Cf k p /mm 2 m
Slika 18
Vpliv velikosti karbidov, trdote nožev, hitrosti rezanja in trdnosti obdelovanca na globino izjede na cepilni ploskvi
£4736 6m = 92kp/mm ^-8" ?=15° X =0° £=90° X=60° r = 1mm
V= 22m/min a = 2mm s= 0,5mm/vrl?
= SSOmin
1180'C 560*C 2x1h 1210°C SSCCZ*!11 1240'C 560*0 2x1h
Slika 19
Primerjava povprečnih obstojnosti nožev z grobimi in finimi karbidi, kaljenimi s treh različnih temperatur.
Hitrost rezanja pri preizkušanju je znašala 22 m/min.
S temi primerjavami brez dvomov ugotavljamo, da so obstojnosti nožev z grobimi karbidi slabše od nožev s finimi karbidi. Zelo zanimiva je ugoto-
vitev, da pri nožih z grobimi karbidi toplotna obdelava ne vpliva na obstojnost v tolikšni meri kakor pri nožih s finimi karbidi. Noži s finimi karbidi imajo pri temperaturi kaljenja 1240° C približno desetkratno obstojnost v primerjavi z noži, kaljenimi z nižjih temperatur. Iz tega sledi, da moramo pri kaljenju strugarskih nožev izbirati temperature v bližini zgornje meje predpisanega območja. To priporočilo velja seveda le za strugar-ske nože. Pri orodjih, ki morajo biti žilava in posebno pri spiralnih svedrih so verjetno ti odnosi nekoliko drugačni zaradi posebnih pogojev rezanja. Praktične poizkuse spiralnih svedrov iz istega jekla in iz istih palic je prevzela Industrija alata Trebinje. Ti poizkusi še niso zaključeni, zato žal še ni mogoče podati primerjave spiralnih svedrov s strugarskimi noži.
Minimum rezne obstojnosti pri srednji temperaturi kaljenja ni pojasnjen, čeprav se je podoben vpliv pojavljal tudi pri preizkušanju drugih lastnosti.
Zaključek teh poizkusov rezne obstojnosti je v kratkem tak:
Grobi karbidi povzročajo v vseh primerih manjšo obstojnost strugarskih nožev, najbolj pa pride ta razlika do izraza pri optimalnih pogojih toplotne obdelave.
Zaradi tega važnega zaključka smo nadaljnji program raziskave razširili s preizkušanjem vpliva velikosti karbidov na osnovne mehanske lastnosti brzoreznega jekla.
VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV NA TRDOTO OSNOVNE STRUKTURE V ŽARJENEM, KALJENEM IN POPUŠCENEM STANJU
Z merilcem trdote Zwick smo pri majhni obtežbi 1 kg merili trdoto osnovne strukture, tako da smo se pri merjenju izognili karbidnim zrnom. Pri večji seriji smo na vsakem vzorcu izvedli po 10 meritev v žarjenem stanju, v kaljenem in v po-puščenem stanju. Srednje vrednosti trdot so zbrane v tabeli 1.
Tabela 1 — Srednje vrednosti trdot HVi kg
osnovne strukture
žar j eno Kaljeno Popuščeno
Vzorci
z grobimi karbidi s srednjimi karbidi s finimi karbidi	272 275 270	906 852 873	907 911 873
Razlike so statistično:	nepomembne	nepomembne	nepomembne
Na osnovi rezultatov analize variance za posamezna stanja toplotne obdelave lahko trdimo, da je vpliv velikosti karbidov na trdoto osnovne strukture nepomemben. Ugotovljene razlike trdot pri posameznih stanjih toplotne obdelave so torej slučajne.
Zanimivo je, da smo v uvodnih analizah ugotovili, da je povprečna trdota HRC v kaljenem (slika 4) in v popuščenem (si. 20) stanju pomembno odvisna od velikosti karbidov.
To pomeni, da z upoštevanjem obeh ugotovitev lahko razlike trdot pripisujemo predvsem različni velikosti karbidov in ne razlikam osnovnih struktur. Osnovna struktura se sicer pod vplivom karbidov spreminja, a ne v tolikšni meri, da bi statistično odločujoče vplivala na spremembe trdot.
Splošna prisotnost, topnost in razporeditev karbidov so neposredno odvisne od velikosti karbidov. Vse to pa pomembno vpliva na povprečno trdoto vzorcev.
VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV NA LASTNOSTI BRZOREZNEGA JEKLA PRI POPUŠČANJU
Trdota v popuščenem stanju in popuščna obstojnost
Slika 20 prikazuje trdoto prob po dvakratnem popuščanju po eno uro na 560° C v odvisnosti od velikosti karbidov in temperature kaljenja. Na dia-
Rc-Tr~d°l"a po popušianju 560*C 2x1h _ lndex velikosti karbidov
1240 n» — 6 2	2 4
1210 n= 29 G4 35	14 88
1240 °C---—♦ Rc= 63,64+0,257-lk"0,011.lk
1210°C-j \ Rc= 66-0,74-lk + 0,065-lk
1180 °C---©Rc= 67-1,09-lk+0,08-l|<
O
Slika 20
Vpliv velikosti karbidov na trdoto po popuščanju
gramu so podane srednje vrednosti, širine 95-od-stotnega razsipanja in regresijske krivulje za posamezne temperature kaljenja. Navedeno je tudi število prob n.
Na enak način je na sliki 21 prikazana namesto trdote popuščna obstojnost, t. j. znižanje ali zvišanje trdote pri popuščanju.
Višja temperatura kaljenja daje v celotnem območju višje trdote v popuščenem stanju in večje popuščne obstojnosti, kar je popolnoma razumljivo. Krivulji za temperaturo kaljenja 1240° C se na obeh slikah razlikujeta od krivulj za temperaturi kaljenja 1180° C in 1210° C po svoji obliki in položaju. Primerjava kaže, da grobi karbidi zmanjšujejo vpliv temperature kaljenja na preiskovane lastnosti. To smo ugotovili tudi pri drugih raziskavah. Pri uvodnih raziskavah smo ugotovili linearno odvisnost med velikostjo karbidov in trdoto v kaljenem stanju (glej sliko 4). Vpliv velikosti karbidov v procesu popuščanja pa kaže paraboli-čen značaj z najnižjo vrednostjo pri srednji velikosti karbidov. Slika 21 kaže, da dobimo s toplotno obdelavo 1210° C olje + popuščanje 560° C 2X1 uro pri jeklu s srednjimi karbidi majhen padec trdote pri popuščanju, v primeru grobih in finih karbidov pa povečanje trdote pri popuščanju v odnosu na
-2,0
12 40 °C---ARc=0,48-lk -0.036-lk " 0,34
1210 °C-ARc= 4,65-1,57-1(<+ 0,12-1|<2
1180 °C---9 ARe=4,74-1,73-1(< +0,13-1 k
o
ARc= Rc popuščano — Rckalj. ||< = indeic velikosh karbidov
Slika 21
Vpliv velikosti karbidov na popuščno obstojnost
kaljeno stanje. Popuščna obstojnost je kot razlika trdote v popuščenem in trdote v kaljenem stanju neposredni pokazatelj tipičnega pojava sekundarne trdote brzoreznih jekel. Znano je, da na efekt sekundarne trdote pri brzoreznih jeklih vpliva premena zaostalega avstenita v martenzit in izločanje finih karbidov pri popuščanju. Najfinejši karbidi omogočajo raztapljanje velikih količin sekundarnih karbidov v toku avstenitizacije pri ka-ljenju. S tem se doseže večja legiranost avstenita in iz njega nastali martenzit se odlikuje z večjo popuščno obstojnostjo. Zaradi raztapljanja večje količine karbidov pri kaljenju se tudi pri popuščanju v intervalu sekundarne trdote izloča večja količina finih sekundarnih karbidov, kar povečuje trdoto. Kolikor so karbidi večji, toliko se težje raztapljajo. Posledica je manjša popuščna obstojnost martenzita in manjša možnost izločanja karbidov pri popuščanju. Efekt sekundarne trdote slabi s povečevanjem velikosti karbidov od finih do srednjih s povprečnim indeksom Ik = 6. Prisotnost neraztopljenih in enakomerno razporejenih karbidov v osnovni masi na temperaturi kaljenja
preprečuje prekomerno rast zrn in druge pojave pregretja jekla pri kaljenju. Vzorci z grobimi karbidi Ik = 4 imajo zelo majhno število karbidov, ki pa so zelo veliki in često neenakomerno razporejeni. Grobi karbidi se skoraj ne raztapljajo pri kaljenju in ostanejo nespremenjeni. Zaradi majhnega števila »ovir« za naraščanje zrn bo jeklo že pri normalni temperaturi kaljenja grobo zrnato in pregreto. V kaljeni strukturi je zelo velika količina zaostalega avstenita, ki s svojo premeno v martenzit pri popuščanju močno povečuje sekundarno trdoto. Po teh ugotovitvah bi lahko pričakovali, da je povečanje trdote in popuščne obstojnosti ob povečevanju karbidov od srednjih h grobim posledica močnega naraščanja količine zaostalega avstenita pri kaljenju in njegove premene v martenzit pri popuščanju. Pri temperaturi kaljenja 1240° C so odnosi nekoliko spremenjeni, kljub temu pa potrjujejo postavljene zaključke. Kalilna temperatura je toliko višja, da je optimum pogojev avstenitizacije dosežen pri srednjih karbidih, medtem ko se pri finih, a posebno pri grobih karbidih že pojavljajo neugodni znaki pregretja. Vzorci z grobimi karbidi so pregreti že v tolikšni meri, da je količina zaostalega avstenita tolikšna, da normalno popuščanje ne omogoča več zadostne premene. Šele s ponovnimi popuščanji se doseže postopno povečevanje trdote, kolikor so karbidi tako grobi.
	1210 °C	2min. 10 sek + 2x1h 560 °C +	
št 51	+4x 1h	T °C	
n- 24	24	24 24	18
580 4 x 1h
Slika 22
Primer interpolacijskega določanja temperature žaroobstojnosti
ŽAROOBSTOJNOST
Žaroobstojnost smo preizkušali po modificirani ruski metodi3. Po tej metodi se vse vzorce za določene pogoje toplotne obdelave enako kali in normalno popušča. Posamezne vzorce se po tej normalni toplotni obdelavi še štirikrat po 1 uro ogreva na različne temperature v stopnjah po 20° C. Trdote merimo po tem dodatnem štirikratnem ogrevanju. Z interpolacijo iščemo tisto temperaturo, ki po takem postopku daje trdoto 60 HRC. To je temperatura žaroobstojnosti jekla.
Tabela 2
Toplotna
1180° C + 560° C + T°C ->60 k
1210° C + 560° C + T°C -s-60 H
Tudi pri žaroobstojnosti ugotavljamo, da ima temperatura kaljenja večji vpliv na temperaturo žaroobstojnosti pri finih karbidih kakor pri grobih, kar smo ugotovili tudi pri prejšnjih preizkusih.
VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV
NA MEHANSKE LASTNOSTI PRI TRGALNEM
POIZKUSU
Pri hladnem vlečenju drobnih dimenzij brzoreznega jekla so za sposobnost deformacije z vlečenjem odločilne mehanske lastnosti, ki jih določamo z normalnim trgalnim poizkusom. S serijo 93 palic iste šarže in dimenzije 9,6 mm 0 v žarje-nem stanju, ki so imele velikost karbidov od Ik = 5 do Ik' = 7, smo ugotavljali vpliv velikosti karbidov na trdnost (<7m), mejo raztezanja (<rv), raztezek (5) in kontrakcijo (i[>). Trdnost in meja raztezanja nista bili pomembno odvisni od velikosti karbidov, za raztezek in kontrakcijo pa smo ugotovili odvisnosti, ki jih prikazuje slika 23. Za to odvisnost veljajo omejitve crm = 75 — 83 kp/mm2 in cv = 53 — 59 kp/mm2. Iz tega sledi, da merjenje raztezka in kontrakcije pri trganju zelo dobro pokaže sposobnost jekla za hladno vlečenje. V tekoči kontroli so te meritve mnogo bolj priporočljive in merodajne kakor meritev trdote.
Slika 22 prikazuje tak primer interpolacijskega določanja temperature žaroobstojnosti, pri čemer je za vsako temperaturo preizkušenih 24 prob. V diagramu so za vsako temperaturo preizkušanja podane srednje vrednosti in širine razsipanja merjenih trdot. Z interpolacijskim postopkom smo v danem primeru ugotovili srednjo temperaturo žaroobstojnosti 621° C, zgornjo mejo 630 in spodnjo mejo 616° C. Na tak način smo preizkusili skupno 954 prob in pri tem z interpolacijami dobili rezultate, ki jih prikazuje tabela 2.
Te poizkuse smo izkoristili tudi za ugotavljanje korelacije trdote HB in trdnosti crm za brzorezno jeklo (slika 24) v žarjenem stanju, pri čemer smo ugotovili povprečno odvisnost
crm = 0,336 . HB
VPLIV VELIKOSTI KARBIDOV, TEMPERATURE KALJENJA, VELIKOSTI AVSTENITNEGA ZRNA IN TRDOTE NA ŽILAVOST
V zvezi s preizkušanjem rezne obstojnosti stru-garskih nožev smo preizkušali tudi vpliv velikosti karbidov in velikosti avstenitnega zrna na udarno žilavost. Za te preizkuse smo izbrali probo brez zareze. Da bi zagotovili prelom točno v sredini, smo debelino probe oslabili za 1 mm z brušenjem po skici na sliki 25. Probe smo lomili na charpy-jevem kladivu 10 kpm. V programu imamo še določanje žilavosti s pomočjo upogibnih prob, ki daje pri trdih orodnih jeklih boljše rezultate. Za spiralne svedre so karakteristike obremenitev precej drugačne, zato je v ta namen izbran postopek preizkušanja udarno torzijske žilavosti. Preizkuse udarno torzijske žilavosti in zdržljivosti spiralnih svedrov izvaja iz istega materiala Industrija alata Trebinje.
— Temperatura žaroobstojnosti v odvisnosti od velikosti karbidov in temperature kaljenja
Karbidi
obdelava
Velikost karbidov
fini
grobi
L = 4
Ik = 4,5
Ik = 8
h > 8
2 X lh 4X1"
:rc
n = 24
T = 608° C Tmax = 613» C Tmin = 605°C
n = 24 T = 607° C Tmax = 6100 C Trara = 604» C
2 X lh 4 X lh rc
n = 24
T = 608° C na* = 612» C mi„ = 605° C
n = 72 T = 613° C Tmax = 625° C Tm;n = 602° C
n = 24 T = 615° C Trna* = 620° C Tmin = 604° C
n = 48 T = 618° C Tmax = 630»C Tmin = 612° C
crA=fdk)
R2 = 0,46 R = 0,68 oC = 5; 1; O J %
vy°=f(l aJ R2 = 0,51 R = 0,72
OC - 5 %
/P = 95% J 19
18 17 16-15-14 13-12-11-
+i
s?
£
240
235
230
225
-t-
5
CD-+1
(j m =75-63 kp/mm2
/P =95%.J 24 -
22 -
20-
18-
16-
14 -
12 -
10-
8 -
6 m -75-83 kp/mm'
54
5,8 I*
§2 6,6 7
5
5,4 5,8 6,2
h
6,6
Slika 23
Vpliv velikosti karbidov na raztezek in kontrakcijo pri trgalnem poizkusu
							7
							
							/
						/	
						/	
					/		
							
							
							
							
							
							
		r0,336					
							
							
							
							
							
							
Za meritve udarne žilavosti smo porabili 274 žilavostnih prob po skupinah glede na velikost karbidov (grobi, srednji in fini) ter po dveh temperaturah kaljenja 1180° C in 1210° C. Vse probe so bile enako popuščane na 560° C dvakrat po 1 uro. Rezultati teh poizkusov so podani v tabeli 3.
V tabeli 3 so za vsako skupino podani sledeči podatki:
—	srednja vrednost žilavosti (X),
—	največja vrednost žilavosti (X max.),
—	najmanjša vrednost žilavosti (Xmin.,),
—	število preizkušenih prob (n),
—	varianca žilavosti (s2),
s
—	koeficient variacije (V = . 100 %)
X
75 76 77
78 79 <š/r?
80 81 82
Slika 24
Korelacija trdote HB in trdnosti <Tm za brzorezno jeklo v žarjenem stanju
Pomembnost vpliva velikosti karbidov in tem-83 perature kaljenja na žilavost smo ugotovili s statistično analizo variance za sistem šestih skupin v tabeli 3.
Po izračunu smo dobili kot rezultat standardno tabelo analize variance13.
Velikost karbidov Temperatura kaljenja	It = 4 — 4,5 (grobi)	It = 6 (srednji)	It = 8 (fini)
1180° C	1 X = 1,12 kpm/cm2 xmax = 1,33 kpm/cm2 xmin = 0,89 kpm/cm2 n = 24 s2 = 0,0143 V = 10,6 %	3 X = 2,06 kpm/cm2 xmax =3,31 kpm/cm2 xmi„ = 1,37 kpm/cm2 n = 31 s2 = 0,4458 V = 32,3 %	5 X = 2,44 kpm/cm2 xmax = 3,36 kpm/cm2 xmin = 1,55 kpm/cm2 n = 23 s2 = 0,2086 V = 18,8 %
1210" C	2 X =1,06 kpm/cm2 xmax = 1,55 kpm/cm2 xmin = 0,75 kpm/cm2 n = 87 s2 = 0,7224 V = 80,0 %	4 X =1,85 kpm/cm2 xmax = 2»78 kpm/cm2 Xmin = 1,20 kpm/cm2 n = 33 s2 = 0,3263 V = 30,8 %	6 X = 1,95 kpm/cm2 xmax = 2,78 kpm/cm2 xmin = 1,36 kpm/cm2 n = 76 s2 = 1,2254 V = 56,9 %
Rezultati analize variance:
	Vsota kvadratov	Prostostne stopnje	Srednji kvadrati	F računsko	Statistična pomembnost
Postopki	147,11	vi = 5	29,42	29,42 — = 516,14 0,057	zelo velika
Napake	15,26	v2 = 269	0,057		
Vsota	162,37	273			
Izračunana vrednost F je mnogo večja od kritične vrednosti v tabelah za 99-odstotno statistično gotovost.
Na osnovi teh rezultatov analize variance lahko trdimo, da so v celotnem sistemu šestih skupin razlike žilavosti statistično zelo pomembne. V celotnem območju preizkušanja moramo pričakovati pomemben vpliv velikosti karbidov in temperature kaljenja na žilavost. Podrobnejše informacije o vplivih dobimo po primerjavah posameznih serij »vsake z vsako«. Kot kriterij za ocenitev pomembne razlike smo vzeli statistično gotovost večjo od 99 %, za nepomembne razlike pa manjšo od 95 %. Pri ugotovitvi statistične gotovosti 95 do 99 % smo razlike označili za statistično polpomembne ali negotove. Za primerjave skupin smo uporabljali statistično testiranje13 s tako imenovanim parametrom t.
V naslednji shemi je podan pregled zaključkov o pomembnosti razlik v žilavosti pod vplivom velikosti karbidov pri navedenih temperaturah kaljenja. (številčne oznake se nanašajo na šest skupin v tabeli 3.)
1180° C: 1 1
1210° C: 2
3
3
4 4
S pomembna razlika pomembna razlika
5	polpomembna razlika
6	pomembna razlika pomembna razlika
6 nepomembna razlika
Na enak način smo testirali pomembnost razlik žilavosti pod vplivom temperature kaljenja pri enakih velikostih karbidov.
Ik = 4—4,5 (grobi) Ik = 6 (srednji) Ik > 8 (fini)
1 2 nepomembna 3 4 nepomembna S 6 pomembna
Rezultate preizkusov z območji razsipanja in s krivuljama regresijske odvisnosti prikazuje slika 25. Pri danih značilnostih statistične porazdelitve in medsebojnih odnosov smo ugotovili, da raz-
Toplotna obdelava:
1180 "C
1210'c;
2min.10sek.olje + 560t 2x1'
1180 n = 1210 n =
Toplotna obdelava:
1210"C 2min. 10sek.-olje + 5608C 2x1uro
J
Udarno žilavosfni ' preizkus na Charpy kladivu 10 kpm
po enakomerno zrno '•neenakomerno zrno
P -žilavosf SG-index velikosri zrna
2,7
2,3
2,1
i. 1-9 1,7

1180"C—-6 ? = 1,19-lk-0,07-lk-2,45 1210°C-• ? - 1,81-lk~0,13' 1^-4,31
p -iSilavost ||^-lndex velikosti karbidov
Slika 25
Vpliv velikosti karbidov in temperature kaljenja na žilavost
1,5
1,3 1,1 0,9
0,7
							4		3		J
							4		,3		i/
							4		J j		i i
						3,			/	/ 2	2
							j5			f r	
						1		/		T	,5
					3		j/			f	y>
\					P '						
1					-1	f -					
					L						
	.2										
											
10 11
SG
14 15
4proximacija interpolirane krivulje s parabolo f =1,66-O,198-05G] + Q015(5Qj
Slika 26
žilavost v odvisnosti od velikosti avstenitnega zrna
liko žilavosti med dvema skupinama prob lahko smatramo za statistično pomembno, če se obe srednji vrednosti razlikujeta za več kot 0,4 kpm na cm2, če upoštevamo, da je srednja vrednost velikosti karbidov pri jeklu BRM-2 (glej12 tabela 1!) Ik = 7,25, smo s statistično analizo ugotovili, da se žilavost pomembno poslabša, če se indeks velikosti karbidov zmanjša pod Ik = 5,5. Povprečno so žilavosti pri temperaturi kaljenja 1180° C večje kakor pri višji temperaturi kaljenja.
Statistično vrednotenje z upoštevanjem območja pomembnosti razlik nam daje pri srednji velikosti karbidov Ik = 7,25 za BRM-2 pri opisanih pogojih preizkušanja sledeče vrednosti za žilavost:
p = 2,22 ± 0,41 (kpm/cm2) pri kaljenju 1180° C
p = 1,87 ± 0,42 (kpm/cm2) pri kaljenju 1210° C
V teh območjih moramo smatrati razlike srednjih žilavosti med skupinami za nepomembne.
Iz tega sledi, da bi smeli pri kaljenju 1180° C dopuščati Ikmin=5,5, pri kaljenju 1210° C pa Ikmin — 5,25.
Slika 26 kaže, da je vpliv velikosti avstenitnega zrna na žilavost zelo močan. Če je zrno fino in enakomerno je tudi žilavost jekla razmeroma velika. Pri grobem in neenakomernem zrnu je žilavost majhna. V diagramu so podane točke z različnimi ploščicami v skladu s frekvenco pojavljanja posameznih vrednosti.
Pas 95 '/. gotovosti *3 - 0,8 S
Kaljenje II80° C
63	63,5	6i
X2-— HRC po popuštanju 560 °C 2x1 h
Slika 27
Žilavost v odvisnosti od velikosti karbidov in trdote. R = 0,80 R! = 0,64 Sy = 0,43 a = 5; 1; 0,1 %
V diagramih na slikah 25 in 26 smo upoštevali pri določeni temperaturi kaljenja le vpliv velikosti karbidov ali velikosti zrna ločeno. Nedvomno ima močan vpliv na žilavost tudi trdota prob. Analiza regresije, ki je prikazana na sliki 27, je to pričakovano odvisnost popolnoma potrdila. Pri temperaturi kaljenja 1180° C smo upoštevali istočasno vpliv velikosti karbidov in trdote prob na žilavost. Pri drugi skupini prob, kaljenih na 1210° C, smo dodatno upoštevali še vpliv velikosti avstenitnega zrna na žilavost (slika 28).
Pas 95% gotovosti Kaljenje !2WC
0.4 9
63,5	64	64,5	65
X2 -—HRC po popuščanju 560 °C 2 x Ih
Slika 28
Žilavost v odvisnosti od velikosti karbidov, trdote in velikosti avstenitnega zrna R = 0,88 R2 = 0,78 Sy =0,25 a = 5; 1; 0,1 °/o
Izračun te regresije nas je privedel do zanimivih ugotovitev:
Najprej sta se izkazala kot zelo pomembna vpliva na žilavost trdota prob in velikost karbidov. Ko smo upoštevali še vpliv velikosti avstenitnega zrna je izračun izločil vpliv velikosti karbidov, ker je variacija žilavosti bolje pojasnjena z vplivom trdote prob in velikosti zrna. Vpliv velikosti zrna je močnejši od vpliva velikosti karbidov. Iz prejšnjih analiz in uvodnih raziskav pa vemo, da ti dve spremenljivki nista med seboj neodvisni, saj smo že ugotovili (glej sliko 3), da je velikost avstenitnega zrna v dobri meri posledica velikosti karbidov. Torej je ukrep, ki ga je narekoval program pri izračunu regresije razumljiv in tudi pravilen. V vplivu velikosti zrna je posredno upoštevan tudi vpliv velikosti karbidov. (Pri temperaturi kaljenja 1180° C na sliki 27 nismo upoštevali velikosti avstenitnega zrna, ker nismo imeli o tem podatkov.) Pri upoštevanju vseh glavnih vplivov (na slikah 27 in 28) je enačba množične regresije popolnoma linearna, čeprav smo po programu računali regre-sijsko enačbo četrte stopnje. Znano je, da udarni
žilavostni preizkus ni posebno primeren za preizkušanje žilavosti trdih orodnih jekel. To potrjuje tudi veliko razsipanje rezultatov. Pri nadaljnjih raziskavah bomo uvedli metodo statičnega upogiba in zvoja. O vplivu velikosti karbidov in velikosti avstenitnega zrna na žilavost lahko po teh rezultatih zaključimo sledeče:
—	grobi karbidi povprečnega premera nad 10 mikronov pomembno zmanjšujejo žilavost orodja,
—	nižja temperatura kaljenja omogoča povprečno boljšo žilavost. Ta vpliv pa pride do izraza tem bolj, čim bolj so karbidi fini. Pri grobih in srednjih karbidih je vpliv temperature kaljenja na žilavost statistično nepomemben oz. negotov, kolikor razlika temperature kaljenja ni večja od 20° C.
—	Pri velikosti karbidov pod 9 mikronov smo ugotovili razlike žilavosti pod vplivom velikosti karbidov samo pri nižji temperaturi kaljenja. Splošno velja ugotovitev, da je vpliv velikosti karbidov na žilavost toliko močnejši, kolikor je nižja temperatura kaljenja v okviru normalnega temperaturnega območja.
ZAKLJUČKI
Raziskava je dala precej zanimivih, praktično pomembnih ugotovitev in pomemben prispevek k poznanju problema grobih karbidov v brzoreznem jeklu. Zaključki o posameznih vplivih so bili navedeni že pri posameznih poglavjih, zato v končnih zaključkih ponovno navajamo le najpomembnejše v zgoščeni obliki.
Velikost primarnih karbidov v žarjenem jeklu se pri normalnem kaljenju ne spremeni.
Grobi karbidi v žarjenem jeklu so v neposredni zvezi s pojavom grobih karbidov, grobega in neenakomernega avstenitnega zrna, grobozrnatega preloma in nizke ter neenakomerne trdote v kaljenem stanju.
Brzorezno jeklo s finimi in enakomerno razporejenimi karbidi ima po normalnem kaljenju fino in enakomerno avstenitno zrno ter finozrnati prelom. Grobi karbidi povzročajo grobo in neenakomerno avstenitno zrno in grob prelom.
Trdota v žarjenem stanju ni odvisna od velikosti karbidov in ne vpliva pomembno na velikost karbidov, trdoto in velikost avstenitnega zrna v kaljenem stanju.
Velikost karbidov ne vpliva pomembno na trdoto osnovne strukture niti v žarjenem niti v kaljenem niti v popuščenem stanju.
Velikost karbidov pomembno vpliva na popušč-no obstojnost, na trdoto v popuščenem stanju in na žaroobstojnost jekla.
V žarjenem stanju je sposobnost hladne deformacije in sposobnost vlečenja v veliki meri odvisna od velikosti karbidov.
Velikost karbidov močno vpliva na rezno obstojnost strugarskih nožev. Noži s finimi karbidi imajo precej večjo rezno obstojnost kot noži z grobimi karbidi, kar velja še posebej za kaljenje na zgornji meji uporabnega temperaturnega območja.
Velikost karbidov močno vpliva na žilavost. Nenormalno grobi karbidi zelo občutno zmanjšajo žilavost jekla, medtem ko normalni karbidi (Ik > 5,5) kljub razlikam v velikosti ne vplivajo pomembno na žilavost. Nižja temperatura kaljenja v splošnem ugodno vpliva na žilavost, vpliv velikosti karbidov pa je toliko močnejši, kolikor nižja je temperatura v mejah normalnega območja kaljenja. Razlike v temperaturi kaljenja zelo pomembno vplivajo na žilavost v primeru finih karbidov. Pri srednjih in grobih karbidih je vpliv temperature kaljenja precej oslabljen.
Za strugarske nože in orodja, pri katerih žilavost nima odločilnega pomena, se priporoča kaljenje z višje temperature v okviru normalnega območja, ker to ugodno vpliva na obstojnost noža.
Vsi ti zaključki kažejo neugodne posledice grobih karbidov v brzoreznem jeklu. To moramo upoštevati tudi pri kritičnem ocenjevanju postopkov toplotne obdelave, s katerimi se lahko odpravi evtektična mreža in izboljša enakomernost porazdelitve karbidov, obenem pa se povzroči nastanek grobih karbidov.
Včasih se nekoliko grobim karbidom ni mogoče izogniti, zato moramo razumno presoditi mejo med škodljivo grobimi karbidi in nekoliko grobimi karbidi, ki še ne povzročajo težav in poslabšanja lastnosti. Po naših izkušnjah predstavlja to mejo Ik = 5,5 pri jeklu 6-5-2, pri drugih vrstah pa so karbidi povprečno za pol indeksa bolj grobi.
Celotna raziskava je bila izvršena z velikim številom vzorcev jekla iz iste šarže. Za zaključke in ugotavljanje medsebojnih odvisnosti je to določena prednost, ker je izključen vpliv kemijske sestave in dimenzije. Prav zaradi tega pa zaključkov ni mogoče povsem posplošiti, ampak bo treba še nekatere ugotovitve preveriti z jeklom iz večjega števila različnih šarž in različnih vrst. Pri teh nadaljnjih raziskavah nam bodo opisane odvisnosti in zaključki prav gotovo služili za solidno osnovo in smotrno planiranje potrebnih poizkusov.
železarna Ravne nadaljuje ciklus svojih raziskav na področju karbidov v brzoreznih jeklih z razvojem selektivnega jedkanja in metalografske identifikacije karbidov, z izolacijo karbidov in spektrografsko analizo in z drugimi sodobnimi metodami, pri čemer sodeluje Metalurški inštitut v Ljubljani.
Literatura
1.	Hoyle G., E. Ineson, Modification of the rr~t structure ot high-speed steel, JISI, 1959 Nov. str. 254—269.
2.	Sukolski P. J., G. Hovle, The extrusion ot high-speed steel sections, JISI, 1959 Nov. str. 270—277.
3.	Geller J. A., Instrumentalnije stali, Moskva, Metalurgiz-dat, 1964, str. 55—57.
4.	Geller J. A., V. K. Zablockij, L. S. Kremnev, Termičeska-ja obrabotka bistrorežuščej stali dlja uluščenja raspre-delenja karbidov, Metalovedenje i termičeskaja obrabotka metalov (1967) 9, str. 18—23.
5.	Giihring A., Einfluss der Karbidensbildung auf die Lei-stung von Schnellstahlspiralbohrern, Harterei — Techni-sche Mittelungen — Ricbensahm, Bd 8, Heft 2, str. 9—19.
6.	Jerofejev N. A., G. G. Zaharova, Vlijanje karbidnoj ne-odnorodnosti na vozniknovenje poverhnostnih defektov u sverl iz bistrorežuščih stale j, Metalovedenje i termičeskaja obrabotka metalov (1967) 9, str. 26—30.
7.	Gill J. P., »High-Speed Steel, Carbide Segregate and Grain Size«, Transactions ASM, Vol. 24 (1936) str. 736.
8.	Hargue C. J., J. P. Hammond, C. S. Crouse, The angu-Iar-appearing carbides in high-speed tool steels, transactions ASM, Vol. 46 (1954) str. 716—726.
9.	Megušar J., J. Šinkovic, Selektivno elektrolitsko jedkanje karbidov Me»C in MeC v brzoreznem jeklu 6-5-2, železarski zbornik 1 (1967) 2, str. 91—94.
10.	Rodič J., Metode matematične statistike, Železarski zbornik 1 (1967) 2, str. 137—154.
11.	Rodič 4., J. Rodič, »Brzorezna jekla — I. del, Značilnosti metalografije brzoreznih jekel«, Železarski zbornik 1 (1967) 3, str. 177—188.
12.	Rodič A., J. Rodič, »Brzorezna jekla — II. del, Velikost karbidov v brzoreznih jeklih pred toplotno obdelavo«. Železarski zbornik 2 (1968) 1, str. 1—20.
13.	Rodič J., Metode matematične statistike, Zagreb, Metal-biro, 1964.
ZUSAMMENFASSUNG
Der dritter Teil des Artikels iiber die Schnelldrehstahle behandelt den Einfluss der Grosse der Karbide auf die mechanischen und technologischen Eigenschaften des Schnelldrehstahles 6 — 5—2 (BRM-2).
Die Autoren haben bei der Untersuchung eine grosse Anzahl von Proben mit verschiedener Karbidgrosse aus Stahl der gleichen Charge und der gleichen Dimension verwendet. Mit diesem Material untersuchten sie systema-tisch den Einfluss der Karbidgrosse auf die einzelnen Eigenschaften. Das System der Forschungsplanung ermog-Iichte die statistische Verarbeitung der Resultate und das Testieren der Bedeutsamkeit der Schliisse. Mittels der Varianzenanalyse und der Mengenregression war es moglich, bei der Verarbeitung der Resultate der prakti-schen Versuche die grundlegenden Gesetze der gegenseiti-gen Abhangigkeit und der Einfliisse festzustellen. Diese Abhangigkeiten sind fiir die einzelnen Eigenschaften mit zahlreichen Diagrammen und Nomogrammen dargestellt.
In den Eingangsuntersuchungen sind die gegenseitigen Abhangigkeiten der Karbidgrosse und der Hiirte im ge-glCihten und die gehartetem Zustande, die Grossen und die Gleichmassigkeiten des Austenitkorns und der Bruchkor-
nung im geharteten Zustande bearbeitet. Auf Grund dieser Resultate wurde das Material fiir die Proben bei den folgenden Untersuchungen ausgewahlt, so dass alle Versuche mit gleichwertigen Probengruppen mit groben, mittleren und feineren Karbiden durchgefiihrt vvurden.
Das Wichtigste war die Versuchsserie zur Feststellung des Einflusses der Karbidgrosse und der Warmebehand-lung auf die Schneidhaltigkeit der Drehmesser. Die groben Karbide vermindern stark die Messerbestandigkeit beson-ders bei der giinstigsten Warmebehandlung. Bei den Ver-suchen vvurden gesondert mehrere Kriterien des Messer-verschleisses behandelt.
Mit zusatzlichen Versuchen haben die Autoren die Einfliisse auf die Harte des Stahls im gegliihten, geharteten und angelassenen Zustand, auf die Anlassbestandigkeit, auf die mechanischen Eigenschaften beim Ziehen und die Schlagzahigkeit bearbeitet.
Die gesamte Untersuchung fiihrte zu zahlreichen prak-tisch bedeutsamen Schliissen, die im Artikel genauer beschrieben sind.
Die groben Karbide vvirken schlecht auf fast alle Grundeigenschaften des Schnelldrehstahles ein.
SUMMARY
The third part of paper on high speed tool steels is dealing with influence of carbide size on mechanical and technological characteristics of high speed tool steel 6-5-2 (BRM-2).
Authors have used in their research great number of specimens with different size of carbides. Specimens vvere made out of steel of the same charge and same dimen-sions. With this material they have systematicallv studied influence of carbide size on different characteristics of steel. System of planning of research have enabled the use of statistical treatment of results and testing of signifi-cance of results.
By analysis of variance and multiple regression the authors were able to find out the basic laws governing the relations of dependibilitv and influences on the basis of practical tests. These dependabilities have been illustrated for some characteristics bv many diagrams and mono-grams.
In introductional research work were treated relations of carbide grain size and hardness after annealing and
quenching, size and uniformity of austenitic grain and granular structure of fracture after quenching.
On the basis of these results the material vvas chosen for specimens for further research work so that ali the tests \vere carried out on equal groups of specimens \vith coarse, medium and fine carbides.
The most important was the series of tests to find out the influence of carbide size and heat treatment on cutting durability of cutting tools. Coarse carbides especially at most suitable heat treatment remarkablv cut down the durability of tools. When testing many criterions of dura-bility of cutting tools were studied.
The authors have studied influence of carbides on hardness of steel after annealling, quenching and temper-ing, influence of carbide size on tempering durability, mechanical properties \vhen drawing and on impact stress. The complex research has lead to number of important facts \vhich are described in detail.
Coarse carbides have very bad influence upon nearly ali basic properties of high speed cutting steel.
3AKAIOTEHHE
B TpeTbH Macni craTbii o 6bicTpope>KymeH CTaAii paccivioTpeno BAHHHIie BeAHMHHbl KapOlIAOB Ha MexaHHqeCKHH H TeXHOAOrHHeCKII>! CBOHCTBa 6bicTpope>Kyinen cTaAH MapKii 6-5-2 (BRM-2).
ripii HCCAeAOBaHHii aBTopbi ynoTpe6nAH 6oAbiuoe KOAimecTBO npo6 OAHHaKOBOH BeAHHHHbl OAHOrO H Toro 5Ke AHTbfl CTaAH pa3-AHHHOH BeAHMHHbl KapČHAOB. C 3THM MaTepHHAOM CHCTeMaTHMeCKli HCnbITaHO BAHHHHe BeAHMHHbl KapGHAOB Ha OTAeAbHbIH CBOHCTBa CTaAH. CHCTeM nAaHIipOBKH HCnbITaHHH pa3peUIHA CTaTIlCTHMeCKOC paccmotphbahhe pe3yAbTaTOB h aHaAH3 Ba>KHbix 3aKAK>HeHHH.
IIpH noMomH aHaAH3a AHcnepcHH h \iacc0B0H perpeccHH noAy-MeHa B03M0JKH0CTb npH paCCMOTpHBaHHH pe3yAbTaTOB npaKTHHeCKOra HCCAeAOBaHHH OnpeAeAHTb OCHOBHbIH 3aKOHOMepHOCTH B3aHM03aBH-CHMOCTH BAHflHHH. 3tH 3aBHCHMOCTH Ha OTAeAbHbIH CBOHCTBa CTaAH nphka3ahbi ueabi.M phaom AH»rpa\iMOB h H0M0rpaMM0B.
B HanaAe HCCAeAOBana 3abhchm0ctb BeAHHHHbi KapČHAOB ot TBepAOCTH CTaAH B COCTOJIHHH OTJKHTa H 3aKa.\KH, BeAH4IIHa II paB-HOMepHOCTb aycTeHHTHora 3epha h 3epHHCTOCTb nepeAOMa b cocTa-
HHHH 33KaAKH. Ha OCHOBaHHH HOAyMeHbIX pe3yAbTaTOB BblSpaH MaTepuHA aah npo6 nocAeAyioiiiHx HcnbiTaHHH. TaKHM 06pa30\i HcnbiTaHiie BbinoAHeHo Ha npo6ax co6paHbix b oahopoahhh rp\nnbi c rpy6biMH, cpeAHHMH h mcakhmh Kap6iiAaMH.
CaMoe Ba^KHoe npeACTaBAHAa cepHH HCCAeAOBaHHH bahhhhji bcaii-MHHbl KapČHAOB II TepMHHeCKOH 06pa60TKH Ha yCTOHMHBOCTb TOKap-hlix HOHcen. rpy6bie KapSiiAbi, HecMOTpsi Ha caMbin noAxoAHimiH pe>KHM TepM-OH očpaGoTKH pe3Ko yMeHbHia:oT CT0HK0CTb HO^cen. ripH 3TOM HcnbiTaHHH paCCMOTpeHO HeCKOAbKO KpHTepHH H3HOCa HOžKeii.
ABTopbi TaK^e paCCMOTpeAH BAHHHHH Ha TBepAOCTb CTaAH B CO-CTOHHHH OT>KHra, 3aKaAKH H OTIiyCKa, BAHJIHHe Ha VCTOH-I! IBOCTb b COCTOHHHH OTnVCKa, Ha MexaHH4eCKHH CBOHCTBa npH BOAOMCHHH H Ha yAapHyK> BH3KOCTb.
c0b0kynh0e HCCAeAOBaHiie npiiBeAO ao MHoro^HCAeHHbix b npan-THKe Ba5KHbix bbiboaob KOTopbie b CTaTbe noApo6Ho onncaiibi.
Tpvoo 3epHHCTbIH KapOHAbl BAH5HOT HOWTH Ha BCe 0CH03HbIfl CBOHCTBa 6biCTpope5Kymen CTaAH OTpHHareAbHo.