Малоуглеродистые стали с 5 — 9 % Mn для работы в узлах трения

После закалки и отпуска при 550…650 °С малоуглеродистые стали с 5 — 9 % Mn имеют структуру «дуплекс-стали» (мартенсит с выделениями стабильного аустенита) и известны как хладостойкие материалы — ударная вязкость более 0,3 МДж/м² при -196 °С.

Легирование таких сталей хромом (до 2 %) и ванадием (до 0,2 %) повышает предел текучести, а молибденом (до 0,5 %) снижает отпускную хрупкость и повышает хладостойкость.

Работа разрушения (KCU) мартенситно-аустенитных структур может меняться в широких пределах при неизменном  типе излома: 0,4 — 1,5 МДж/м² для вязкого разрушения; 0,05…0,25 МДж/м² для квазискола и 0,02…0,15 МДж/м² для зернограничного разрушения. При понижении температуры испытания смена механизма разрушения (в последовательности вязкий квазискол-зернограничный) происходит постепенно и нет порога хладноломкости.

Износостойкость высокохромистых сплавов с высоким содержанием углерода и нестабильной аустенитной матрицей при одинаковой твердости и равном содержании карбидов может отличаться в несколько раз. Например, в высоколегированных хромоникелевых сталях интенсивность абразивного изнашивания определяется главным образом твердостью и износостойкостью ее основы (аустенита и мартенсита). При этом карбидная фаза должна быть равномерно распределена по всему объему твердого раствора, а не только по границам зерен. Снижение концентрации углерода в этих стадиях уменьшает склонность аустенита к стабилизации и необратимой хрупкости.

В отливках из высокоуглеродистых сталей, содержащих 7… 12 % хрома, имеется аустенитно-мартенситная структура  твердостью 475… 550 HV, обеспечивающая значительный коэффициент относительной износостойкости (К = 5,1…5,7). Повышение содержания хрома в таких сталях до 17,8 % приводит к снижению твердости до 425 HV и износостойкости на 9 %. Это связано с увеличением количества аустенита и уменьшением его микротвердости до 4,35 кН/мм².

Износостойкость хромистых сталей и сплавов повышается при наличии однородной карбидной фазы, причем ее содержание выше у марганцовистого аустенита по сравнению с никелевым. Остаточный аустенит, не претерпевающий превращений в процессе изнашивания, приобретает ячеистую структуру, способствующую увеличению износостойкости отливок и равномерности распределения дислокаций в сплаве.

Вам также могут быть интересны статьи:

Новые сплавы и композиции для работы в узлах трения Сплавы и композиции для работы в экстремальных условиях трения Графитизированные стали Износостойкие хромомарганцевые стали Мартенситно-стареющие стали Коррозионно-стойкие и жаростойкие стали и сплавы

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...