Розмір шрифту: 

В работе ставилась задача повышения абразивной износостойкости футеровочных сталей ДИ-42, 65Х2МФС и чугуна ИЧХ16М2.     Исследовалось влияние температуры нагрева (900, 1000, 1100, 1150 °C) при проведении нормализации на структуру, твердость и сопротивление абразивному изнашиванию указанных выше материалов. Окончательной термообработкой служил низкий отпуск при 200 °C 1 ч.     Аналогичные режимы термообработки были реализованы после предварительной цементации сталей ДИ-42, 65Х2МФС в твердом карбюризаторе при 930 °C в течение 10 ч.     В работе применялись металлографический, дюраметрический, рентгеноструктурный методы анализа, а также определялась относительная абразивная износостойкость. Испытания на абразивный износ проводились по методу Бринелля-Хауорта. В качестве эталона использовались образцы из стали ДИ-42, термообработанные по типовой технологии, применяемой на одном из предприятий, включающей нормализацию с 930 °C и отпуск при 300°C 2 ч.     Из полученных данных следует, что повышение температуры нагрева с 900 до 1150 °C при проведении нормализации в исследованных сталях уменьшает твердость на 9…10 HRC за счет увеличения в структуре количества остаточного аустенита и снижения, соответственно, доли мартенсита и карбидов. Относительная абразивная износостойкость в зависимости от температуры нормализации изменяется по кривой с максимумом. У сталей     ДИ-42 и 65Х2МФС он приходится на температуры 1000 и 1050°C соответственно и равен у первой стали ?=1,6, а у второй ?=1,8. Этому соответствует количество остаточного аустенита ~20 и 25 %. В зоне износа после испытаний его практически не остается, а доля мартенсита возрастает, что свидетельствует о протекании динамического деформационного мартенситного превращения (ДДМП), обеспечивающего повышение абразивной износостойкости. Более высокие температуры нагрева, чем оптимальные, при нормализации, хотя и увеличивают количество остаточного аустенита, снижают абразивную износостойкость за счет существенного уменьшения таких структурных составляющих как отпущенный мартенсит и карбиды, а также вследствие стабилизации остаточного аустенита по отношению к ДДМП.     После предварительной цементации твердость нормализованных с разных температур образцов выше, чем без нее, а характер изменения относительной абразивной износостойкости от температуры нагрева под нормализацию аналогичен рассмотренному выше. У обеих сталей максимум износостойкости наблюдается после нормализации с 1100°C и составляет у                ДИ-42 – ?=2,2, а у 65Х2МФС – ?=2,5.     Заметное возрастание износостойкости после предварительной цементации обусловлено повышением содержания углерода в мартенсите отпуска, увеличением количества карбидов и метастабильного остаточного аустенита, степенью упрочнения мартенсита и аустенита при изнашивании, образованием мартенсита деформации и протеканием динамического старения, а также сильного диспергирования структуры.     Важно подчеркнуть, что наименьшие весовые потери при абразивном изнашивании наблюдаются не в самом поверхностном слое, имеющем преимущественно мартенситно-карбидную структуру, а в следующем за ним, в котором структура мартенситно-аустенитно-карбидная с повышенным количеством метастабильного аустенита (до 40 %). Отпуск при 450°C 1 ч дополнительно повышает абразивную износостойкость.     Полученные результаты позволяют рекомендовать для повышения абразивной износостойкости сталей ДИ-42 и 65Х2МФС проведение нормализации с 1000 и 1050°C соответственно. Температура отпуска должна составлять 200°C, 1 ч., что экономичнее, чем в случае типовой термообработки, предусматривающей отпуск при 300°C, 2 ч. Для наиболее значительного повышения абразивной износостойкости может быть применена предварительная цементация с последующей нормализацией с 1100°C и отпуском при 450°C, 1 ч.     Типовая термообработка чугуна ЧХ16М2 предусматривает нормализацию с 900…930 °C для получения мартенситно-карбидной структуры высокой твердости (> 60НRС). В данной работе температуры нагрева при проведении нормализации варьировались от 900 до 1150°C. Отпуск после нормализации осуществлялся при 200, 400 и 600°C с выдержкой 1 ч. Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что с повышением температуры нагрева с 900 до 1150°C, при нормализации относительная абразивная износостойкость практически линейно увеличивается. Ее максимум (?=2,85) наблюдается после нормализации с нагревом на 1150°C, несмотря на то, что твердость снижается с 64 НRС до 59 НRС. Согласно данным рентгеновского анализа, наряду с мартенситом и карбидами (Fe, Cr)23C6 в структуре присутствует ?60% остаточного аустенита, снижающего твердость. В процессе изнашивания он частично превращается в мартенсит деформации (? 20%), что и обеспечивает повышение абразивной износостойкости. Проведение отпуска в интервале 250…600 °C после нормализации с 1150°C показало, что дополнительное повышение абразивной износостойкости (? ? 3) наблюдается после нагрева на 450 °C и выдержки 1 ч, что обусловлено выделением дисперсных карбидов и дестабилизацией аустенита, оптимизирующей развитие ???? превращения.      Следует ожидать, что получение во многих сталях и чугунах, подобных исследованным, наряду с отпущенным мартенситом и карбидами определенного для конкретных условий абразивного воздействия количества и степени стабильности остаточного аустенита, позволит существенно повысить долговечность многих деталей и инструмента, работающих в условиях абразивного изнашивания.          Малинов Л.С., Бурова Д.В., Гоманюк В.Д.                                              (ГВУЗ «ПГТУ», г. Мариуполь)                                                                                   ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ РЕЖИМЫ ТЕРМООБРАБОТКИ                                                             СТАЛЕЙ С НАГРЕВОМ В МЕЖКРИТИЧЕСКИЙ ИНТЕРВАЛ                    ТЕМПЕРАТУР (МКИТ)leonid-malinov@yandex.ru     В настоящее время энергосбережение является чрезвычайно актуальной проблемой. Одним из направлений ее решения является разработка режимов термообработки доэвтектоидных конструкционных сталей с нагревом в МКИТ. В работе исследовано их влияние на структуру и механические свойства малоуглеродистых (20ГЛ, 20ГФЛ, 14Г2, 15Г) и среднеуглеродистых (45Г, 40ХН, 40ХН2МА, 30ХГСА, 38ХС) сталей. Обычно такие режимы для них не применяются.     Установлено, что нормализация с нагревом в межкритический интервал температур малоуглеродистых сталей, по сравнению с нормализацией по типовому режиму, позволяет получить более благоприятный уровень свойств. Во всех исследуемых сталях наблюдается повышение прочностных свойств при сохранении на достаточном уровне пластичности и ударной вязкости. Нормализация с нагревом в МКИТ позволяет снизить энергозатраты на термообработку. Для сталей 14Г2, 15Г, 20ГЛ дополнительно были проведены нормализация с нагревом в МКИТ с предварительной или последующей аустенитизациями, после которых охлаждение осуществлялось на воздухе (в первом случае до температуры МКИТ, а во втором – до комнатной). Предварительная аустенитизация перед выдержкой в МКИТ создает мелкозернистость структуры, облегчающей перераспределение элементов в МКИТ. Кратковременная аустенитизация после выдержки в МКИТ исключает выравнивание состава аустенита и так же, как и в предыдущем случае, обеспечивает получение мелкого зерна. Первый вариант проще, чем кратковременная аустенитизация после выдержки в МКИТ, так как его можно осуществить в одной печи.     Указанные обработки позволяют получить повышенные механические свойства. Закалка с нагревом в МКИТ и низкий отпуск всех исследованных малоуглеродистых сталей обеспечивают у них уровень прочностных свойств несколько более низкий, чем после закалки с нагревом выше Ас3, при более высокой пластичности. Применение закалки с нагревом в МКИТ и высокого отпуска при более низкой (на 100 оС) температуре обеспечило примерно такой же комплекс механических свойств, что и после улучшения по типовому режиму. Применение изотермической закалки с нагревом в МКИТ по сравнению с улучшением по типовому режиму позволяет получить в исследованых малоуглеродистых сталях более высокие прочностные характеристики, при повышенных значениях пластичности и ударной вязкости. Для исследованных