Как известно, затраты на механическую обработку деталей и узлов конструкций летательных аппаратов достигают 25–35 % стоимости изготовления этих изделий, поэтому проблема ресурсосбережения в значительной степени связана с оптимизацией процессов механической обработки [1–5]. В связи с этим одним из путей решения обозначенной задачи является обеспечение высокого уровня эксплуатационных характеристик режущего инструмента, которые в свою очередь определяются износостойкостью, теплостойкостью, прочностью, твёрдостью, а также вязкостью, усталостной трещиностойкостью и другими механическими характеристиками материала инструмента, в качестве которого преимущественно (порядка 65 %) используются, быстрорежущие стали [6–11].
Практика механической обработки показывает, что режущий инструмент из быстрорежущих сталей высокой твёрдости и теплостойкости в большинстве случаев разрушается хрупко. Существующая технология изотермической закалки инструментальной стали позволяет резко повысить вязкость разрушения, но за счёт снижения теплостойкости, прочности и износостойкости. В связи с чем заслуживает внимания эффект увеличения пластичности и вязкости разрушения при сохранении и даже некотором увеличении прочности металлов при их обработке в интервале температур фазового предпревращения; а исследования этого эффекта при изотермической закалке быстрорежущих сталей в интервале бейнитного предпревращения, исключая само бейнитное превращение, представляет научно-практический интерес [12–16].
С этой целью, в ФГБОУ ВПО «КнАГТУ» проведен комплекс экспериментов по исследованию серии отожжённых образцов из стали Р18 на разрыв по схеме одноосного растяжения с постоянной скоростью на оригинальной исследовательской установке на базе испытательной машины АЛА-ТОО (ИМАШ-20-75). Анализ результатов исследования красностойкости свидетельствует о том, что наилучшие результаты обеспечиваются по разработанной технологии.
Эффект увеличения пластичности и вязкости разрушения при сохранении прочности, наблюдаемый при изотермической закалке сталей в интервале бейнитного предпревращения, подтверждается на быстрорежущей стали Р18 [17–19].
Эффективность использования результатов исследования не вызывает сомнений, особенно при внедрении технологий высокоскоростной обработки металлов.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности проведения исследований на других конструкционных сталях с целью определения возможности комплексного улучшения их эксплуатационных характеристик посредством изотермической закалки в условиях фазового предпревращения [19–23].