Вплив структури та швидкости охолодження стопів Fe–В–С на механічні властивості та зносостійкість
О. В. Сухова
Інститут транспортних систем і технологій НАН України, вул. Писаржевського, 5, 49005 Дніпро, Україна
Отримано: 04.03.2023; остаточний варіант - 13.05.2023. Завантажити: PDF
В роботі вивчено структурний стан і фазовий склади стопів Fe–B–C у концентраційному діяпазоні 2,0–9,0% ваг. В, 0,1–0,2% ваг. С (Fe — решта), охолоджених зі швидкостями 10–10$^{3}$ К/с. Використано методи мікроструктурної, кількісної металографічної та рентґеноструктурної аналіз. Виміряно мікротвердість, міцність на стиск, коефіцієнти відносної абразивної та газо-абразивної зносостійкости. Заевтектичні стопи Fe–B–C відрізняються підвищеною мікротвердістю, що забезпечує їхній більший опір абразивному зношенню. Доевтектичні стопи характеризуються підвищеною міцністю на стиск, що визначає їхню більшу стійкість в умовах газо-абразивного зношування за кімнатної температури. Найбільшу газо-абразивну зносостійкість за температури у 473 К мають заевтектичні стопи завдяки більш високій окалиностійкості їхніх структурних складових. Зі збільшенням швидкости охолодження від 10 до 10$^{3}$ К/с структура стопів Fe–B–C змінюється внаслідок зсуву ліній на діяграмі стану в бік залізного кута. В доевтектичних стопах збільшується вміст первинної аустенітної фази, а в заевтектичних стопах зменшується вміст первинної фази Fe$_{2}$(B,C). За цього мікротвердість стопів підвищується, а міцність на стиск спочатку в інтервалі швидкостей охолодження 10–300 К/с збільшується, а за більших швидкостей охолодження починає зменшуватися. Найліпші експлуатаційні характеристики показують заевтектичні стопи Fe–B–C, охолоджені в інтервалі 8$\cdot$10$^{2}$–10$^{3}$ К/с, в структурі яких вміст евтектики Fe–Fe$_{2}$(B,С) не перевищує 10–20% об. Ці стопи можна рекомендувати як наповнювачі композиційних покриттів, що експлуатують в умовах дії абразивних і газо-абразивних середовищ, в тому числі за температур до 473 К.
Ключові слова: стопи Fe–B–C, структура, швидкість охолодження, мікротвердість, міцність на стиск, абразивна і газо-абразивна зносостійкості.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i11/1337.html
PACS: 06.60.Vz, 61.72.Ff, 62.20.Qp, 68.08.De, 68.35.Ct, 81.20.Vj, 81.40.Pq