Вплив технологічних параметрів на фізико-механічні й експлуатаційні властивості зносостійкої аустенітної високоманґанової криці

В. М. Сажнєв, Г. В. Сніжной

Національний університет «Запорізька політехніка», вул. Жуковського, 64, 69063 Запоріжжя, Україна

Отримано: 08.02.2023; остаточний варіант - 28.02.2023. Завантажити: PDF

Проведеними дослідженнями проаналізовано вплив основних компонентів хемічного складу, методів модифікування, умов експлуатації та випробувань на фізико-механічні й експлуатаційні характеристики високоманґанової криці. Уточнено концентрації Карбону та Манґану для забезпечення оптимального комплексу властивостей криці в залежності від умов експлуатації. Підтверджено, що для деталів, які працюють в умовах абразивного зношування за високих динамічних і статичних навантажень, найкращі показники властивостей криці 110Г13Л забезпечуються за середніх значень концентрацій Карбону та Манґану в межах стандарту. Для деталів, які працюють за низьких ударних навантажень, доцільним є застосування аустенітних зносостійких криць із концентраціями Манґану на нижньому, а Карбону на верхньому рівнях у межах стандартного хемічного складу. Це уможливить підвищити ресурс роботи деталів зі пониженням витрат манґанових феростопів. Запропоновано методу комплексного модифікування високоманґанових криць, що полягає у введенні Алюмінію, Титану та Ванадію і яке забезпечує переведення плівкових нітридів Алюмінію в тяжкотопкі комплексні нітриди Алюмінію, Титану та Ванадію компактної форми. Ці включення діють як модифікатори-інокулятори, створюючи центри кристалізації, що сприяє подрібненню структури, підвищенню надійности та довговічности виливків. Досліджено вплив температури випробувань на ударну в’язкість високоманґанової криці через зміни концентрацій Карбону та Манґану як основного показника надійности роботи деталів машин за низьких температур. Запропоновано використання питомої парамагнетної сприйнятливости аустенітної матриці в якості параметра прогнозування властивостей криці за низьких температур.

Ключові слова: високоманґанова криця, аустеніт, мартенсит, карбід, межа міцности, ударна в’язкість, зносостійкість.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i04/0503.html

PACS: 61.66.Dk, 61.72.Ff, 62.20.Qp, 75.30.Cr, 81.30.Kf, 81.40.Pq, 81.65.Lp


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Н. Г. Давыдов, Высокомарганцевая сталь (Москва: Металлургия: 1979).
  2. M. Sabzi and M. Farzam, Mater. Res. Express, 6, No. 10: 1065c2 (2019). Crossref
  3. Э. Гудремон, Специальные стали (Москва: Металлургия: 1966) (пер. з нім.).
  4. И. Н. Богачев, В. Ф. Еголаев, Структура и свойства железомарганцевых сплавов (Москва: Металлургия: 1973).
  5. W. Bleck, Int. J. Miner., Metall. and Mater., 28, No. 5: 782 (2021). Crossref
  6. H. R. Jafarian, M. Sabzi, S. H. Mousavi Anijdan, A. R. Eivani, and N. Park, J. Mater. Res. and Tech., 10: 819 (2021). Crossref
  7. V. E. Ol’shanetskii, G. V. Snezhnoi, and V. N. Sazhnev, Metal Sci. Heat Treatment, 58, No. 5: 311 (2016). Crossref
  8. Г. В. Снежной, С. В. Бобырь, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 10: 1355 (2012).
  9. Г. В. Снежной, В. Л. Снежной, Металлофиз. новейшие технол., 31, № 4: 565 (2009).
  10. V. E. Ol’shanetskii, G. V. Snezhnoy, and V. L. Snezhnoy, Metal Sci. Heat Treatment, 60, Nos. 3–4: 165 (2018). Crossref
  11. O. Armağan, U. Sarı, Ç. Yücel, and T. Kırındı, Micron, 103: 34 (2017). Crossref
  12. J. B. Seol, J. E. Jung, Y. W. Jang, and C. G. Park, Acta Mater., 61, No. 2: 558 (2013). Crossref
  13. D. Li, L. Qian, C. Wei, S. Liu, F. Zhang, and J. Meng, Mater. Sci. Eng. A, 789: 139586 (2020). Crossref
  14. В. Л. Плюта, А. М. Нестеренко, С. В. Бобырь, Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії, № 17: 231 (2008).
  15. S. Fajardo, I. Llorente, J. A. Jiménez, J. M. Bastidas, and D. M. Bastidas, Corrosion Sci., 154: 246 (2019). Crossref
  16. Г. В. Сніжной, В. М. Сажнєв, В. Ю. Ольшанецький, Авіаційно-космічна техніка і технологія, № 8 (125): 22 (2015).