Пример износостойкой стали причины ее высокой износостойкости. Конструкционные износостойкие стали. Износостойкие стали, их марки и назначение

Полное разделение легче достигается, если соседние поверхности в контакте мягкие, за исключением микроскопической шероховатости. Некоторые изнашиваемые изношенные частицы, образующиеся на поверхностях трения, могут быть устранены посредством смазки, которая благодаря надлежащей системе подачи и подачи смазки позволяет лучше контролировать повышение температуры, вызванное трением.

Металла износ также объясняется эффектами тепла, производимого за счет трения подвижных поверхностей может вызвать: таким образом, тепло, вырабатываемое бы вызвать в качестве сварки металлических частиц, которые из-за давления и движения, вытащены оставляя пустоты в формы депрессий и создания выступов, которые в наибольшей степени способствуют дальнейшему износу. С другой стороны, температура, создаваемая трением, может уменьшить прочность и твердость металла и облегчить окисление или другую химическую атаку, что делает поверхности более восприимчивыми к износу.

Предполагается, что абразивный износ обусловлен проникновением неметаллических частиц абразивного характера на поверхность металла, в результате чего частицы металла вытягиваются. Каковы бы ни были причины износа металла или абразивного износа, он уверен, что они уменьшаются благодаря лучшей отделке поверхностей в контакте и увеличению твердости и механической прочности металла.

Другими словами, износостойкость металлов зависит от следующих факторов. Обработка поверхности металла, которые должны присутствовать в качестве гладкой и плоской, как это возможно, с тем, чтобы устранить впадины и выступы совпадают друг с другом, производят разрывание частиц в дополнение к обеспечению для производства энергии, высокой температуре.

Твердость, которая должна быть высокой, чтобы металл сопротивлялся первоначальному проникновению. Механическая прочность и ударная вязкость, тем выше, тем сложнее вытягивание металлических частиц, независимо от причин, вызывающих такой эффект. Твердость является самым важным фактором, поскольку она зависит от начала износа.

Еще один фактор также весомый и должен быть учтен - это металлографическая структура материала. Действительно, в металле, имеющем двухфазную систему, присутствие относительно больших частиц компонента с низкой твердостью и, следовательно, уязвимое для износа на твердой матрице, ухудшает ее износостойкость, даже если сборка является жесткой, в то же время. тогда как если структура имеет составную часть с твердыми частицами - обычно карбидами - в более мягкой матрице, она будет иметь более высокую износостойкость, особенно когда эти твердые частицы не слишком хрупкие и когда они малы и равномерно распределены в матрице.

Требования к высокой твердости, высоким значениям прочности и вязкости и адекватной структуре достигаются в сталях с помощью следующих устройств. Удобный химический состав путем введения в высоких уровнях некоторых легирующих элементов. Термическая или термохимическая обработка сталей подходящих композиций.

Таким образом, износостойкость металлов может быть получена следующими способами. Механика, холодная обработка или упрочнение, обеспечиваемая холодной прокаткой, растяжением или деформацией; или путем применения «струйно-перкуссионного» или «струйно-абразивного» процесса на поверхностях деталей.

Термохимический, путем обработки цементации, азотирования и т.д. Поверхностные покрытия, с применением «твердого хрома», силиконизации, электроосаждения, металлизации и т.д. Целью этой главы является изучение сталей, которые сами по себе, благодаря их характеристикам химического состава, обладают высокой устойчивостью к износу, даже если это обеспечивается дополнительными тепловыми или механическими обработками.

Лучший способ повысить твердость стали и, следовательно, его устойчивость к износу, является упрочнение некоторых видов аустенитных сталей, где аустенит является нестабильным и что упрочнение, когда введены в эксплуатацию, может быть мартенсит. Таковы «аустенитные марганцевые стали».

Одним из предшественников этого типа стали был Хадфилд, название которого определяет тип, разработанный им, с 1, 2% углерода и 12% марганца. Эта сталь по-прежнему является сегодня основным из группы износостойких сталей, аустенитной природы. Однако эти стали подвержены явлению межгранульного охрупчивания, которое очень вредно и часто приводит к отторжению деталей или потере деталей из-за сбоев в эксплуатации. Коммерческие типы углерода составляют от 1, 0% до 1, 4%, а марганец - от 10% до 14%, с тенденцией к использованию содержания углерода 1, 2% и марганца 12% и 13%.

Диаграмма равновесия для 13% марганца показана на рисунке. Эвтектоид представляет / показывает низкий углерод. Аустенит настолько стабилен, что он не преобразуется даже при умеренных скоростях охлаждения. После этого периода игольчатые карбиды возникают при температуре около 600 ° С в более длительном периоде инкубации порядка одной минуты. Перлитное превращение происходит очень медленно, и перлит появляется после длительного периода инкубации в температурном диапазоне, более узком, чем у игольчатых карбидов.

Другими элементами, присутствующими в аустенитных марганцевых сталях, являются: кремний с основной целью раскисления редко превышает 1%; однако его иногда можно использовать в содержании до 2%, чтобы обеспечить определенное увеличение предела текучести и некоторое сопротивление пластической деформации при повторных ударах; сера, содержание которой не является критическим из-за большого количества присутствующего марганца; фосфор, максимальное содержание которого может достигать 0, 10%, причем предпочтительнее максимум 0, 06% для обеспечения хорошей свариваемости стали; могут быть добавлены другие элементы, такие как никель, молибден, хром, медь и ванадий, для повышения предела текучести, обрабатываемости и т.д. одним из общих дополнений является определенное количество хрома, которое увеличивает предел потока, но может уменьшить пластичность.

Нормальные механические свойства этих сталей получают при аустенитной обработке при достаточно высокой температуре для обеспечения полного растворения карбидов с последующим очень быстрым охлаждением в воде. Время пребывания при температуре не считается критическим.

Однако значение твердости имеет мало значения, как с точки зрения износостойкости, так и обрабатываемости стали, поскольку оно значительно увеличивается за счет упрочнения, когда сталь начинает страдать от влияния условий эксплуатации. В таблице 109 приведены репрезентативные значения механических свойств сталей промышленного качества в расплавленном состоянии без и при термообработке и в состоянии термической обработки.

Аустенитные стальные марганцы, благодаря своей стойкости, износостойкости и немагнитным свойствам, имеют самые важные применения в отраслях строительства, добычи, разработки карьеров, бурения нефтяных скважин, производства цемента и керамических изделий, железные дороги, дноуглубительные работы и т.д. в виде деталей для погрузочно-разгрузочного оборудования, дробилок, шаровых мельниц, экскаваторов, экскаваторов, каменных и каменных насосов, а также частей железнодорожных линий, таких как аллигаторы, ключи и кресты.

С другой стороны, поскольку они также поддерживают металлический износ, они используются в зубчатых колесах или шестернях для цепей, зубчатых колес, колес, цепей конвейеров, обуви и т.д. К марганцевой стали добавлены хром, никель и медь. С другой стороны, добавление хрома, по-видимому, требует меньшего количества упрочнения или деформации для получения требуемой поверхностной твердости в этих сталях.

В этих условиях хром добавляли каждый раз, когда детали подвергались износу в основном абразивного характера, например, в машинных деталях, предназначенных для дробления, измельчения или транспортировки легких и мелких материалов, таких как песок и гравий. Медь иногда добавляется к марганцево-хромовым сталям, особенно когда хром высок - около 5% - для повышения его пластичности.

Никель был полезным добавочным элементом в низкоуглеродистых аустенитных марганцевых сталях, которые после аустенитизации могут быть охлаждены воздухом, чтобы получить требуемую пластичность. Стали с 0, 60% и 0, 90% углерода, около 3, 0% никеля и 12% марганца используются для сварки электродов в виде прокатных или вытянутых стержней или проводов, а также в некоторых литых или обработанных деталях.

Механические свойства до и после термообработки уже изучены. Механизируемость этих материалов носит сложный характер. Такие стали очень стойкие и, кроме того, они попадают в точки соприкосновения с режущим инструментом, так что используется специальная техника механической обработки, когда эта операция делает необходимым, или стальной кобальт.

Эти стали нельзя использовать при температурах выше 260 градусов Цельсия, потому что они становятся хрупкими, вероятно, из-за частичной трансформации метастабильного аустенита. Таблица 109 - Механические свойства аустенитных марганцевых сталей. Элементы сплава, которые дают.