Розробка зносостійких безкарбідних наплавочних матеріалів для експлуатації в умовах абразивного зношування - Автореферат

Запорізький національний технічний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукДосить широкий діапазон деяких деталей пресового оснащення на цих підприємствах, зокрема цементовані штампи прес-форм, неможливо відновлювати відомими зносостійкими карбідовмістними наплавочними матеріалами через недостатній рівень експлуатаційної надійності наплавленого металу. Вивчено закономірності зміни фазового складу в поверхні тертя зразків з модельних сплавів, рівня зміцнення і зносостійкості залежно від співвідношення вуглецю і хрому в умовах безударного абразивного зношування напівзакріпленим абразивом. Досліджено опірність зношуванню у виробничих умовах найбільш зносостійких (за результатами лабораторних випробувань) дослідних сплавів у наплавленому стані зі структурою, сформованою в умовах некерованого термічного циклу наплавлення натурних деталей. Досліджено ступінь зміцнення й зносостійкість найбільш зносостійких дослідних сплавів у наплавленому стані зі структурою, сформованою в умовах прискореного примусового охолодження. Досліджено комплексний вплив вуглецю, хрому і марганцю в сплавах з переважно аустенітною структурою, сформованою в умовах некерованого термічного циклу наплавлення на ступінь зміцнення і зносостійкість.Використання технічних рішень, які істотно зменшують частку прямого різання матеріалу абразивом, дозволяють суттєво підвищити зносостійкість. Показано, що коли за умовами експлуатаційної надійності, відсутня можливість використання зносостійких матеріалів з карбідною фазою, найбільш ефективним способом підвищення зносостійкості і мікротвердості поверхні тертя матеріалів являється забезпечення їх здатності до зміцнення в процесі зношування. Однак в якій мірі такі матеріали будуть відрізнятись по здатності до зміцнення поверхні тертя і опору зношуванню до цього часу достатньо не вивчено, навіть в межах самих поширених систем легування. Дослідження впливу хімічного складу на процеси, які відбуваються при зношуванні та зносостійкість проводили на металі наплавленому стандартними та дослідними матеріалами, а також на спеціально виплавлених сплавах. Основними критеріями відповідності процесів, які відбуваються в поверхневому шарі дослідних зразків при випробуванні в лабораторних умовах, тим процесам які мають місце на натурних деталях, були: характер мікрорельєфу зношуваної поверхні, повнота g®a перетворень в поверхневому шарі, ступінь зміцнення поверхні тертя, рівність рядів зносостійкості матеріалів випробуваних у виробничих умовах і на лабораторному стенді.Незалежно від вихідного структурного стану та природи легування випробуваних стандартних матеріалів при відсутності в них, або невеликій кількості зміцнюючої фази спостерігається висока кореляція зносостійкості з мікротвердістю, яка набута в процесі зношування. Максимальна опірність безударному абразивному зношуванню безкарбідних сталей з великою кількістю метастабільного аустеніту (до 90%) з високим до 1,7% вмістом вуглецю і незначним хрому, в 5 разів вище, ніж найбільший рівень, що досягається в сталях з таким же фазовим складом, але при легуванні більшою кількістю хрому при малих концентраціях вуглецю (0,5...0,6%). Крім зміцнення за рахунок утворення мартенситу деформації у високовуглецевих сталях спостерігається виділення мілкодисперсних карбідів по площинам ковзання. На відміну від екстремального характеру відомих закономірностей зміни рівня зміцнення і зносостійкості високохромистих ледебуритних сталей в залежності від кількості аустеніту, мікротвердість поверхні тертя і опір зношуванню низьколегованих високовуглецевих сталей при переході від мартенситного до аустенітного стану металевої матриці безупинно зростають незалежно від способу керування структурним станом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ