Вплив режимів термічної обробки на структуру та зносостійкість наплавленого металу розробленими порошковими дротами з азотом
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990272024303160Ключові слова:
порошковий дріт, аустеніт, азот, зносостійкість, легування, дугове наплавлення, карбіди, нітриди, термічна обробка, відпускАнотація
Переривання роботи машин через пошкодження або знос компонентів, обмежує тривалість нормальної експлуатації та призводить до простоїв. Потрібні додаткові витрати на виготовлення та ремонт запасних частин. Експлуатаційна надійність та довговічність багатьох деталей машин залежить від їх міцності, зносостійкості [1].
Багатодеталеймашинпіддаютьповерхневомузміцненнюдляпідвищеннятвердості,межівитривалостітазносостійкостіповерхневогошару.Існує три основні методи поверхневого зміцнення: поверхневе зміцнення, хіміко-термічна обробка та зміцнення пластичною деформацією [2].
У цій роботі досліджено можливість отримання залишкового аустеніту з використанням різних режимів термічної обробки, а також вплив мікроструктури та її метастабільності на зносостійкість. Фазовий склад, метастабільність аустеніту та механічні властивості цементованих карбідо-сталей можна контролювати шляхом регулювання температури відпуску.
В останні роки багато вчених продемонстрували позитивний вплив залишкового аустеніту, що утворюється в поверхневому шарі та самозміцнюється під навантаженням, на зносостійкість і втомну міцність [3].
Одним з найважливіших напрямків сучасного зварювання є створення наплавних матеріалів з метастабільними структурами, які здатні само організовуватися під впливом зовнішніх факторів.
Вони можуть адаптуватися до умов навантаження і мають значно вищі властивості. Дослідження в цій галузі розпочалися в середині минулого століття І.М. Богачовим та Р.І. Минцем. Вони висунули і реалізували надзвичайно плідну ідею використання мартенситного перетворення під навантаженням в процесі випробування механічних властивостей і працездатності спеціальних сталей.
Сплави з метастабільним аустенітом мають підвищену стійкість до гідро-абразивного зносу, абразивного, ударного, сухого тертя та втомного навантаження. Ці сплави дозволяють досягти високих рівнів механічних властивостей. Це пов'язано з тим, що на виникнення мартенситного перетворення під навантаженням витрачається більша частина зовнішньої енергії і відповідно менша частка використовується на руйнування. Розвиток мартенситного перетворення призводить не тільки до зміцнення, але і до релаксації мікронапружень, що покращує мікро об'єм і характеристики сплаву. Цьому також сприяє динамічне деформаційне старіння. [4]
Посилання
Emamian A. Study on Wear Resistance, Hardness and Impact Behaviour of Carburized Fe-Based Powder Metallurgy Parts for Automotive Applications / A. Emamian // Materials Sciences and Applications. – 2012. – № 3. – P. 519- 522.
Петрова Л.Г. Прикладное применение химико-термической обработки для разработки процессов поверхностного упрочнения / Л.Г. Петрова // Вестник ХНАДУ. – 2010. – Вып. 51. – С. 26-34.
Малинов Л.С. Получение метастабильного аустенита в поверхностном слое сталей и реализация эффекта самозакалки при нагружении для повышения их абразивной износостойкости / Л.С. Малинов // Металл и литье Украины. – 2010. – № 8. – С. 19-23.
Чейлях А.П. Повышение износостойкости цементованных сталей путем использования метастабильности остаточного аустенита / А.П. Чейлях, Н.Е. Караваева // Кадры для региона – современная металлургия нового тысячелетия: 10-я Научно-практическая конференция, ЛГТУ, г. Липецк, декабрь 2013 г. – Липецк: ЛГТУ, 2013. –Часть II. – С. 64-72.
Чигарев В.В. Повышение износостойкости хромомарганцевого наплавленного металла / В.В. Чигарев, А.М. Зусин, В.Л. Малинов // Збірник наукових праць Національного університету кораблебудування. Серія: Обробка матеріалів у машинобудуванні. Миколаїв: НУК, 2014. №4. с.70-73.
Чигарев В.В. Влияние содержания углерода на износостойкость и свойства наплавленного металла, содержащего метастабильный аустенит / В.В. Чигарев, В.Л. Малинов, А.М. Зусин // Сварочное производство: научно-технический и производственный журнал. – М.: Изд. центр. «Технология машиностроения», 2015. – №8. – С.31-34.
Малинов Л.С. Разработка и исследование новой порошковой ленты для наплавки колес мостовых кранов / Л.С. Малинов // Сварочное производство, 1995. №10, с. 22-25.
Литвиненко В.Б. Исследование влияния азота и нитридообразующих элементов на структуру и износостойкость наплавленного металла / В.Б. Литвиненко // 8-я Российская конф. молод. научн. сотр. и аспир. «Физико-химия и технология неорг. материалов», Москва, 1518 ноября 2011. М., 2011. с. 599-600.
Петров Г.Л. Сварочные материла / Г.Л. Петров // Л.: Машиностроение, 1972. 280 с.
