Повышение износостойкости сплавов железа за счет создания метастабильных и нанокристаллических структур

• Автор: Макаров, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 424 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ИЗНАШИВАНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СПЛАВОВ ЖЕЛЕЗА, СОДЕРЖАЩИХ В СТРУКТУРЕ ТЕТРАГОНАЛЬНЫЙ МАРТЕНСИТ И МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ ОСТАТОЧНЫЙ АУ СТЕНИ Т. Износостойкость и деформационное упрочнение углеродистого мартенсита в условиях трения скольжения с большими контактными нагрузками. Влияние отпуска на износостойкость закаленных углеродистых и низколегированных сталей. Влияние лазерной и электроннолучевой обработок на структуру и абразивную износостойкость цементированной стали ХНЗА. Влияние отпуска на абразивную износостойкость закаленной цементированной стали ХНЗА. ГЛАВА 2. Повышение износостойкости быстрорежущих сталей. Влияние режимов закалки и отпуска, а также обработки холодом на структуру, твердость и износостойкость сталей Р6М5 и Р. Повышение износостойкости стали ХМ. Повышение износостойкости высокохромистых чугунов. Структура, трибологические и прочностные свойства высокохромистых сталей с мартенситной основой, содержащих до 0. Трибо логические свойства аустенитных высокомарганцовистых нержавеющих сталей, содержащих 0,0, мас.


В случае же испытания по корунду, когда разрушение и мартенситной, и аустснитной составляющих происходит преимущественно в результате однократного воздействия абразивного зерна микрорезания, ограничение деформационных процессов мартенситным каркасом не имеет такого важного значения, как при пластическом оттеснении царапании. В работе 9 влияние температуры закалки, а также обработки холодом и низкого отпуска были нами рассмотрены не только для стали У см. У и У. При этом было установлено, что обнаруженное различное влияние остаточного аустенита на износостойкость в условиях микрорезания положительное влияние и пластического оттеснения отрицательное влияние характерно только для больших содержаний остаточного аустенита до об. У и У. Отрицательная роль повышенной хрупкости мартенсита на сопротивление изнашиванию в условиях пластического оттеснения также проявляется только для сталей У и У при концентрациях углерода в мартенсите более 0,,0 мас. У с содержанием углерода в мартенсите менее 0,9 9. Рассмотрим влияние избыточных карбидов, графитных включений и размера зерна на абразивную износостойкость высокоуглеродистых сталей. Рис. В стали У, в отличие от других исследованных материалов, присутствовали также графитные включения рис. У было не выше, чем в стали У мас Из рис. Это свидетельствует о приблизительном равенстве прочности и износостойкости тетрагонального мартенсита с концентрацией углерода 0,7 и нерастворившегося в процессе аустенизации сталей при 0С избыточного цементита, ля сталей, отпущенных при 0С, наблюдается иной характер зависимостей износостойкости и твердости от количества избыточного цементита рис. Увеличение доли карбидной фазы в низкоотпущенных сталях до 8 сопровождается ростом твердости на 2 НКС и износостойкости при испытании по корунду на и кремню на , что является следствием отрицательного влияния низкого отпуска на твердость и способность к фрикционному 5прочнению мартенситной основы . Наличие графитных выделений в стали У приводит к существенному уменьшению твердости по сравнению со сталыо У, однако не вызывает заметного снижения абразивной износостойкости стали У как в закаленном, так и в низкоотпущенном состояниях см. Сравнительный анализ влияния температуры закалки, а также обработки холодом и низкого отпуска на твердость и износостойкость сталей У и У 9 также не выявил заметных различий в износостойкости указанных сталей, несмотря на пониженную твердость стали У, обусловленную присутствием в ее структуре графита. Следовательно, графитные включения, свободно перерезаемые абразивными частицами корундом и кремнем, не оказывают существенного влияния на интенсивность разрушения высокоуглеродистых сталей в условиях микрорезания и царапания. При изучении влияния температуры закалки на сопротивление заэвтектоидных сталей абразивному изнашиванию неизбежно возникает вопрос о зависимости износостойкости от размера зерна. Цум Гар, увеличивая продолжительность аустенизации при С инструментальной стали 0,С2,Мп0,1У, наблюдал небольшое на 8 снижение абразивной износостойкости закаленной стали при сохранении постоянной твердости 9. Уменьшение износостойкости связывалось с ростом среднего размера исходного аустенигного зерна от до мкм, что приводило к увеличению мартенситных кристаллов и соответственному повышению их хрупкости, а также к инициированию разрушения по границам зерен. В работах 3, 1 установлено неоднозначное влияние размера зерна в пределах мкм на абразивную износостойкость ннзкоотпушенной стали ХНЗМФА. К, мас. Рис. Рис. Для рассмотрения влияния на абразивную износостойкость размера зерна выбрана эвтсктоидная сталь У8, наиболее склонная к росту зерна при нагреве изза отсутствия сдерживающих рост избыточных карбидов 2. Мартенсит, сформированный в стали У8 при закалке от 0С, содержит 0,0, углерода, а количество остаточного аустенита не превышает . Рис. С рост среднего размера зерна от до 0 мкм сопровождается незначительным изменением твердости и абразивной износостойкости при испытании по корунду и кремню стали У8, подвергнутой закалке, обработке холодом или отпуску при 0С. Даже катастрофический рост зерна до мм при нагреве до С не оказывает заметного влияния на сопротивление изнашиванию низкоотпущенной стали.