Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2020

Розмір шрифту: 
ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ СОСТАВА и режимов термообработки ЭКОНОМНОЛЕГИРОВАННЫХ литых марганцовистых сТАЛей с МЕТАСТАБИЛЬНЫМ АУСТЕНИТОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ АБРАЗИВНОГО ИЗНАШИВАНИЯ
Л. С. Малинов

Остання редакція: 2020-04-26

Тези доповіді


Широко применяемая в промышленности сталь 110Г13Л зачастую не обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость изготовленных из нее деталей. И.Н. Богачевым и Р.И. Минцем в 50-х годах прошлого века впервые было предложено для повышения кавитационной стойкости использовать метастабильные аустенитные стали, в которых при нагружении протекают деформационные мартенситные превращения.Этот принцип реализован в экономнолегированных литых марганцовистых сталях с метастабильным аустенитом, предложенных автором. В данной работе приведены результаты исследований по данному вопросу. Объектом исследований служили стали 120Г4ФЛ, 120Г6ФЛ, 120Г8ФЛ, 120Г10ФЛ.В работе применялись металлографический, дюрометрический, магнитометрический, рентгеновский фазовый анализы. Определялись абразивнаяи ударно-абразивнаяизносостойкость. Об интенсивности абразивного воздействия судили по коэффициенту динамичностиКд, предложенному И.В. Петровым и определяемомуотношением твердости стали 110Г13Л после изнашивания к ее твердости до него.При абразивном изнашивании Кд = 1,1, а при ударно-абразивном-2,5. За эталон принята износостойкость стали 110Г13Л, закаленной с 1100 оС. Установлено, что, чем выше в рассматриваемых сталях концентрация марганца, тем больше после закалки от 850 и 950 оС в их структуре содержится аустенита и, соответственно, меньше мартенсита и карбидов. Закалка от 1050 оС обеспечивает получение полностью аустенитной структуры даже у стали 120Г4ФЛ. Повышение температуры нагрева под закалку от 850 до 1050 оС снижает твердость во всех исследованных сталях.Наиболее высокий ееуровень сохраняется у стали с наименьшим содержанием марганца. Сопротивление изнашиванию определяется не твердостью, как обычно принято считать, а приростом мартенсита на изнашиваемой поверхности.При повышении температуры нагрева под закалку с 850 до 950 оС абразивная износостойкость стали 120ГФ4Л,имеющей в исходном состоянии аустенитно-мартенситно-карбидную структуру, возрастает с ε = 1,3до ε = 1,8. Этому соответствует увеличение приростамартенсита с 35 до 47 %.После закалки от 1050 оС износостойкость снижаетсядо ε = 1,6(прирост мартенсита 40 %).У сталей120Г(6-10)ФЛ с повышением температуры нагрева под закалку от 850 до 1050 оС абразивная износостойкость снижается вследствие повышения стабильности аустенита.Низкий отпуск, также стабилизирующий аустенит, снижает абразивную износостойкость, а высокий, уменьшающий устойчивость аустенита к ДДМП, ее увеличивает.Зависимость ударно-абразивной износостойкости от содержания марганца и температуры нагрева под закалку иная. Чем выше содержание марганца в стали и температура нагрева (соответственно, стабильнее аустенит по отношению к деформационному мартенситному превращению), тем больше ударно-абразивная износостойкость. После закалки с 1050 оС исследованные стали по ее возрастанию располагаютсяв следующем порядке: 120Г4ФЛ (ε = 0,4), 120Г6ФЛ (ε = 0,7), 120Г8ФЛ (ε = 0,9) 120Г10ФЛ (ε = 1,2).Низкий отпуск, повышающий стабильность аустенита, увеличивает сопротивление разрушению при ударно-абразивном воздействии, а высокий, дестабилизирующий аустенит, снижает его. У стали 120Г8ФЛ после закалки от 1050 оС, отпуска при 300оС 1 ч и 650 о С 1 ч ударно-абразивная износостойкость составляет, соответственно, ε = 0,9; 1,0 и 0,7. В зависимости от конкретных условий изнашивания необходимо выбором рациональных состава и режимов термообработки сталей оптимизировать количество и стабильность аустенит по отношению к ДДМП, что существенно повышает их износостойкость.


Full Text: PDF