StudhelperUA Готовые дипломы Готовые курсовые - - - Влияние термообработки на характеристики сталей 12Х2Н4МА и 18Х2Н4МА


Валюта




Разделы

Готовые дипломы (485)
Готовые курсовые (315)
Чертежи (201)
Готовые контрольные (18)
Готовые отчеты (4)
Книги (2)
Полный список товаров



Поиск

Введите слово для поиска. Расширенный поиск



Информация

Акции
Продай дипломную или курсовую работу в интернете
Купи больше и получи скидку!
Приведи покупателей и заработай!
Цены и оплата
Авторам
Условия и гарантии
Конфиденциальность
Доставка работ
Прайс-лист (Excel)
Прайс-лист (HTML)
Свяжитесь с нами



Статьи

Новые статьи (0)
Все статьи (14)
Дипломы, курсовые (3)
Интересное (1)
Студенчество (3)
Научные публикации (7)



Новинки

Столовая на 120 мест "Курьи ножки"
Столовая на 120 мест "Курьи ножки"
1400 руб.



Каталог » Научные публикации » Влияние термообработки на характеристики сталей 12Х2Н4МА и 18Х2Н

Влияние термообработки на характеристики сталей 12Х2Н4МА и 18Х2Н

Влияние термообработки на структуру, метастабильность аустенита и износостойкость цементованных сталей 12Х2Н4МА и 18Х2Н4МА

 

Чейлях Александр Петрович, доктор технических наук, профессор
Караваева Наталья Евгеньевна, преподаватель
Приазовский государственный технический университет, г. Мариуполь, Украина

 

Аннотация: Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния закалки и отпуска при различных температурах после цементации на структуру, твердость и износостойкость сталей 12Х2Н4МА и
18Х2Н4МА. Определены оптимальные технологические режимы, которые позволяют повысить износостойкость стали в 2,5-3 раза. Показано, что для повышения сопротивления изнашиванию цементованных сталей последующая термообработка должна быть направлена на получение в поверхностном слое метастабильной
аустенитно-мартенситно-карбидной структуры, в которой метастабильный остаточный аустенит способен к деформационному мартенситному превращению при изнашивании.
Ключевые слова: цементация, закалка, метастабильный остаточный аустенит, износостойкость, твердость.

 

Важность проблемы прочности и износостойкости металлических сплавов подтверждается
острой необходимостью повышения надежности и долговечности современных тяжелонагруженных машин. Наиболее эффективным и надежным способом решения этой проблемы остается цементация. Однако роль остаточного аустенита (Аост) при этом остается спорной. Целью настоящей работы является изучение возможности повышения износостойкости легированных цементуемых сталей за счет сохранения опреде-
ленного количества метастабильного Аост и реализации его деформационного мартенситного
превращения в процессе испытаний на изнашивание (ДМПИ).
Объектом исследования служили стали 12Х2Н4МА и 18Х2Н4МА. Образцы которых подвергались цементации в твердом карбюризаторе при температуре 930ºС в течение 10 часов, с охлаждением с печью. Для стали 12Х2Н4МА варьировалась температура закалки после цементации в интервале 780-1040ºС (отпуск при
200ºС). Для стали 18Х2Н4МА проводилась закалка с повышенной температуры 1100ºС, температура последующего отпуска варьировалась в интервале 200-600ºС.
Нагрев стали при температурах аустенизации 780–840ºС не обеспечивает полного растворения
карбидов. В связи с этим, не достигается максимальное насыщение аустенита углеродом и легирующими элементами. По мере повышения температуры нагрева под закалку в выбранном интервале в поверхностном слое количество мартенсита закалки и карбидов уменьшается, а количество Аост возрастает. После закалки стали 12Х2Н4МА с максимальных температур выбранного диапазона 1000–1040ºС структура поверхностного слоя состоит из мелкоигольчатого мартенсита, нерастворившихся равномерно распределенных карбидов и повышенного количества (60-80%) Аост (рис. 1).

 

Микроструктура цементованной стали

а)

Микроструктура цементованной стали

б)

Рис. 1. Микроструктура цементованной стали 12Х2Н4МА после закалки с температур (отпуск при 200ºС):
а) 1000ºС; б) 1040ºС; х1200

 

Закономерность изменения полученной микроструктуры от температуры нагрева под закалку цементованных сталей неоднозначно определяет износостойкость.

Повышение относительной абразивной износостойкости и износостойкости в условиях сухого трения металл по металлу стали 12Х2Н4МА достигается после закалки цементованной стали с температур 800ºС, а при нагреве
до 1040ºС  и возрастают в еще большей степени (рис. 2). При этом износостойкость увеличивается в 2,5-3 раза (рис. 2) по сравнению со стандартной закалкой с 780-810ºС, рекомендованной справочной литературой.

 

Относительная абразивная износостойкость

Рис. 2. Относительная абразивная износостойкость (1) и относительная износостойкость в условиях сухого
трения скольжения металл по металлу (2) цементованной стали 12Х2Н4МА после закалки с различных температур и низкого отпуска

 

В первом случае количество Аост было 15-20%, а во втором 60-80%. Причиной повышения износостойкости в первом случае является образование большого количества цементита и мартенсита закалки. Дополнительным и существенным фактором является метастабильность Аост и реализация ДМПИ. В результате образующийся мартенсит деформации, отличающийся повышенной дисперсностью и твердостью, вызывает эффект деформационного самоупрочнения непосредственно в ходе изнашивания, а процесс его образования – релаксацию микрона-пряжений. Еще больший эффект самоупрочнения от реализации ДМПИ проявляется после закалки с повышенной температуры 1040ºС, так как образуется большее количество мартенсита деформации. При других температурах нагрева под закалку износостойкость несколько ниже максимальных значений.
После предварительной закалки с 1100ºС в цементованном слое содержится повышенное количество (≈ 60 %) Аост.

 

Микроструктура цементованной стали

а)

Микроструктура цементованной стали

б)

Рис. 3. Микроструктура цементованной стали 18Х2Н4МА после закалки с 1100ºС и отпуска при температурах:
а) 500ºС; б) 600ºС, х1200

 

Последующий отпуск цементованной и закаленной стали 18Х2Н4МА неоднозначно влияет на фазовоструктурный состав науглероженного слоя и степень метастабильности Аост. С увеличением температуры отпуска от 200 до 600ºС в следствие дестабилизации аустенита активируется ДМПИ. Причем, если после отпуска при температуре 40 ºС в рабочей части испытуемых образцов вследствие ДМПИ образуется преимущественно мартенсит деформации, то после дестабилизирующего отпуска при 500 и 600ºС наблюдается выделение карбидов ((Fe,Cr)3C и Mo2C) одновременно с образованием мартенсита деформации – более дисперсного
и твердого (рис. 3). Это приводит к повышению твердости до HRC 56-59. В результате более интенсивного развития ДМПИ достигаются наиболее высокие показатели относительной износостойкости (рис. 4).

 

Абразивная износостойкость

Рис. 4. относительная абразивная износостойкость (1) и относительная износостойкость в условиях сухого трения скольжения металл по металлу (2) цементованной стали 18Х2Н4МА после закалки с температуры 1100ºС и отпуска при различных температурах

 

Таким образом, для повышения сопротивления изнашиванию цементованных сталей последующая термообработка должна быть направлена на получение в поверхностном слое метастабильной аустенитномартенситно-карбидной структуры. При закалке с повышенной оптимальной температуры, либо при закалке с повышенных температур (~1100ºС) и дестабилизирующего отпуска при оптимальной температуре
500ºС можно добиться существенного повышения износостойкости цементованных изделий, что позволит сократить расходы на ремонт и замену деталей оборудования, работающего в тяжелонагруженных условиях.

 

Литература


1. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. – Справочник / Под ред. Ляховича Л.С. – М.: Металлургия, 1981. – 426 с.
2. Влияние цементации и последующей термообработки на структуру, фазовый состав и абразивную стойкость Fe-Cr-Mn сталей / Л.С. Малинов, А.П. Чейлях, Е.Л. Малинова // Изв. АН СССР. Металлы. – 1991. - № 1. – С. 120-122.
3. А.П. Чейлях, Экономнолегированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии. – Харьков: ННЦ ХФТИ, 2003. – 212 с.
4. О роли остаточных напряжений в повышении предела выносливости стали при химико-термической обработке / Б.Г. Гуревич, С.Ф. Юрьев // М.: Машгиз, 1952. С. 43-63.
5. Коршунов Л.Г., Макаров А.В., Черненко Н.Л. Влияние остаточного аустенита на абразивную износостойкость высокоуглеродистых сталей // Тез. докл. V Всесоюзн. Совещ. 11-15 марта. Свердловск, 1991. – С.34.

 

Cheiliakh A.P., Karavaieva N.E.
Influence of heat treatment on the structure, metastable austenite and wear resistance of carburized steels
12H2N4MA and 18H2N4MA
Abstract: The results of experimental research of the influence the temperature of hardening and tempering after carburizing
and quenching on the structure, hardness and wear resistance of steels 12Х2Н4МА and 18Х2Н4МА presented.
The optimal technological regimes that improve wear resistance of steel 2,5-3 times were determined. It is shown that to
improve the wear resistance of carburized steels subsequent heat treatment should be directed at getting to the surface
layer of a metastable austenitic-martensitic-carbide structure in which the metastable retained austenite is capable of deformation
induced martensite transformation at wear.
Keywords: carburizing, quenching, metastable residual austenite, wear resistance, hardness.

Эта статья была опубликована 19 Сентябрь 2013 г..
Число отзывов: 0
Написать отзыв
Рассказать знакомому

Расскажите Вашему знакомому о данной статье:  



Корзина

Корзина пуста



Вход

E-Mail:
Пароль:
Регистрация



Опросы

Дипломов какого направления Вам не хватает в нашем каталоге?
автомобильный транспорт
механизация с\х
технология машиностроения
станки и оборудование
менеджмент
экономика
электроснабжение
отопление и вентиляция
строительство
юриспруденция
энергетика
гуманитарные
другие
Результаты | Опросы
Голосов:49



Поделиться




Заработай с нами

Информация
Войти



Последние FAQ

Оплата заказа через QIWI
От чего зависит цена диплома или курсового?
Как быстро я получу оплаченную работу?
Как оформить скидку при покупке нескольких работ?
Как заказать диплом, курсовой по моему заданию?
В каком виде я получу работу?
Как продать свои работы через сайт?
Возможен ли обмен работами?
Какие гарантии даёте?
Как выбрать валюту оплаты?



Опросы

Дипломов какого направления Вам не хватает в нашем каталоге?
автомобильный транспорт
механизация с\х
технология машиностроения
станки и оборудование
менеджмент
экономика
электроснабжение
отопление и вентиляция
строительство
юриспруденция
энергетика
гуманитарные
другие
Результаты | Опросы
Голосов:49





www.megastock.ru
Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 213410240109


Харьков Онлайн


Все права на размещенный на сайте контент принадлежат их авторам. Если Вы размещаете контент с сайта StudhelperUA на своем ресурсе, размещение активной ссылки на studhelperua.com обязательно. За причиненные вред и/или убытки при использовании размещенного на сайте контента ответственности администрация сайта не несет.