Наукові конференції України, Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2014

Розмір шрифту: 
ВПЛИВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ НА СТРУКТУРУ ТА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ СТАЛІ ГАДФІЛЬДА
Л.С. Малінов, Н.А. Солідор, В.О. Мілентьєв

Остання редакція: 2016-03-03

Тези доповіді


Створення матеріально-технічної бази України передбачає значне зростання здобичі руд чорних і кольорових металів, вугілля та інших корисних копалин для розвитку промисловості, сільського господарства і транспорту, що призведе до істотного збільшення виробництва гірничорудного, збагачувального, металургійного, сільськогосподарського, транспортного і дорожньо-будівельного устаткування. Це, у свою чергу, сприятиме зростанню попиту на деталі і виливки із зносостійких сталей, найпоширенішою з яких є високомарганцева сталь 110Г13Л. Відсутність дорогих легувальних елементів у сталі Гадфільда, а також відносно проста технологія  виробництва  виливків з неї обумовлюють вельми високу економічність і масовість її застосування.     Відмінною особливістю сталі 110Г13Л є те, що вона має структуру стабільного аустеніту (по відношенню до деформаційного мартенситного перетворення), який сильно зміцнюється під впливом великих статичних і динамічних навантажень. Обумовлено це низькою енергією дефектів упаковки, процесами двійникування і динамічного старіння аустеніту. В умовах стирання зі значними ударними або великими питомими статичними навантаженнями сталь Гадфільда володіє високою зносостійкістю. Проте деталі з  цієї сталі швидко виходять з ладу при інтенсивному абразивному зношуванні, коли питоме навантаження порівняно невелике і непостійне.     У зв'язку з цим, підвищення зносостійкості високомарганцевої сталі 110Г13Л за рахунок отримання в ній разом зі стабільним аустенітом метастабільного і реалізації ефекту самогартування при навантаженні є актуальним завданням.     У даній роботі вивчався вплив термічної обробки на зносостійкість сталі 110Г13Л з урахуванням конкретних умов зношування, що має важливе наукове і практичне значення.     Широко відомо, що термічна обробка  сталі  110Г13Л  включає  попередній підігрів до 700 ?С, витримку при цій температурі, нагрів на 1050…1100 ?С та охолодження у воді для отримання аустенітної структури і виключення виділення карбідів по межах зерен, які знижують її пластичність та ударну в’язкість. В роботі показана можливість підвищення абразивної й ударно-абразивної зносостійкості сталі Гадфільда за рахунок термообробок, які відрізняються від вживаної.      Встановлено, що при температурах 550…600 ?С найінтенсивніше відбувається розпад аустеніту з утворенням ферито-карбідної суміші. При абразивному зношуванні для підвищення опору руйнуванню необхідно в структурі аустеніту зберегти карбіди, що досягається гартуванням з порівняно невисокої температури (850 ?С). Присутність значної кількості карбідів робить його метастабільним до мартенситоутворення при деформації і призводить до підвищення абразивної зносостійкості сталі 110Г13Л в 1,5 рази.     У разі ударно-абразивного зношування, навпаки, гартування слід проводити з 1050 ?С. Для збереження невеликої кількості карбідів в аустеніті при підвищеній температурі нагріву під гартування доцільно проводити підігрів за наступним режимом: спочатку температура складає 550…600 ?С, а потім – 720…750 ?С. При останніх температурах відбувається коагуляція карбідів, що стримує їх розчинення при нагріві на 1050 ?С. Це призводить до підвищення ударно-абразивної зносостійкості сталі 110Г13Л в порівнянні зі стандартною термообробкою в 2 рази.     Слід зазначити, що запропоновані режими термообробки без будь-яких труднощів можуть бути реалізовані в промислових умовах.     Результати проведених досліджень можуть бути використані для підвищення довговічності багатьох деталей,  які  виготовляються  зі  сталі  Гадфільда.

Праці конференції зараз недоступні.