Чейлях Я. А. Особенности наследования структуры науглероженных слоев литых и кованых высокохромистых сталей / Я. А. Чейлях, Г. В.Шейченко  // Інноваційні ресурсозбережні матеріали та зміцнювальні технології : матеріали Міжнар. наук.-практ. конф. 6-8 червня 2012, м. Маріуполь / ДВНЗ «ПДТУ». – Маріуполь, 2012. – С. 51-53

Чейлях, Я. А.

Шейченко, Г. В.

Electronic Institutional Repository of Pryazovskyi State Technical University (Електронний інституційний репозиторій Приазовського державного технічного університету)

 51 
лучения ультрамелкого (0,8 – 1,5 мкм) зерна аустенита, а также для 
обеспечения оптимального распределения и морфологии дисперсных 
карбидных и интерметаллидных фаз в микроструктуре специальных 
сталей. Во-вторых – учтены при разработке предложений по опытно-
промышленному опробованию технологии совмещенной деформаци-
онно-термической обработки в условиях современных модульных ли-
ний взамен более длительной термообработки с отдельного нагрева 
проката специальных сталей. При этом также разработаны совместно с 
ГП «ГИПРОПРОМ» рекомендации по размещению оборудования при 
проектировании дооснащения и реконструкции прокатно-
термического производства. 
 
ОСОБЕННОСТИ НАСЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ  
НАУГЛЕРОЖЕННЫХ СЛОЕВ ЛИТЫХ И КОВАНЫХ 
 ВЫСОКОХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ 
  
Я.А. Чейлях аспирант, Г.В. Шейченко, к.т.н., доцент, ГВУЗ «ПГТУ» 
 
Актуальной задачей является повышение износостойкости и дол-
говечности деталей машин способами химико-термической обработки 
и термообработки. При этом особенности формирования структуры и 
свойств науглероженных слоев кованых и литых высокохромистых 
сталей изучены пока недостаточно, накопление знаний в этих вопросах 
представляет научный и практический интерес. 
Для разработки новых технологий цементации высокохромистых 
сталей с 12…25 % Cr необходимо рационально использовать особен-
ности и преимущества адсорбции и диффузии углерода (а также азота) 
в условиях встречной, восходящей диффузии хрома, как сильного кар-
бидообразующего элемента, имеющего более высокое химическое 
сродство к углероду, чем у железа. В результате наших и ряда других 
исследований было установлено, что содержание углерода в наугле-
роженных слоях высокохромистых сталей  может значительно превы-
шать равновесные концентрации характерные для аустенита обычных 
нелегированнных и низколегированных цементуемых сталей: 1,9-4,5 % 
(по некоторым данным даже до 7…8 %) вместо традиционного содер-
жания – 1,1-1,4 %.  
Наши предыдущие исследования показали, что микроструктура 
цементованных слоев сталей 08Х13, 20Х13, 10Х14АГ6, 08Х18Г6СФ, 
08Х22Г6СФ и др. (в кованом состоянии) дифференцирована по соот-
ношению мартенсита, аустенита и карбидов Cr23C6, Cr7C3, VC. В тон-
ком поверхностном слое толщиной 0,1…0,3 мм она состоит из смеси 
 52 
аустенита и 28…43 % карбидов указанных составов, что соответствует 
микроструктуре белых износостойких высокохромистых чугунов. По-
степенно содержание карбидных фаз по глубине уменьшается в соот-
ветствии с градиентом концентраций углерода и структура становится 
аустенитной. Затем по глубине цементованного слоя структура пере-
ходит в аустенитно-мартенситную, далее в мартенситно-аустенитную 
и мартенситную (для сталей мартенситного или мартенситно-
аустенитного классов). Весьма интересно формируется структура на-
углероженных слоев сталей аустенитно-ферритного и ферритно-
аустенитного классов (08Х18Г6СФ и 08Х22Г6СФ), поскольку раство-
римость углерода в феррите не превышает 0,02 % (при 723 ºС), а коли-
чество α-фазы в них составляет 45…80 %. Между тем диффузия угле-
рода осуществляется преимущественно через аустенитную фазу и ве-
роятно через феррит, при этом пониженная растворимость углерода в 
феррите способствует связыванию значительной части хрома в карби-
ды. В результате его содержание хрома в твердых растворах уменьша-
ется, что способствует увеличению доли аустенита. Постепенно  по 
глубине слоев структура переходит в аустенитно-ферритную или в 
ферритно-аустенитную.  
Характерной особенностью исследованных сталей в кованном со-
стоянии  является наследование кованной структуры в цементованных 
слоях: размеры зерен сохраняются или несколько увеличиваются, об-
разующиеся карбиды располагаются в виде тонких прослоек по грани-
цам зерен, а также в значительном количестве – внутри зерен.  
Для цементованных слоев литых сталей типа 12Х16Г10ДСТЛ, 
08Х17Г9СТЛ, а также сталей типа 20Х12Г8АСФ, 12Х13Г12АСФ (с 
дендритной структурой), наплавленных порошковыми проволоками 
характерно формирование аустенитно-карбидных эвтектических коло-
ний (А+Cr7C3+Cr23C6) аналогичных по морфологии структуре высоко-
хромистых белых чугунов. Колонии располагаются по границам ау-
стенитных зерен в местах расположения бывших ферритных областей. 
Из этого можно предположить, что образование эвтектических струк-
тур бывает возможно не только в условиях кристаллизации, как это 
общепринято, но и в условиях диффузии углерода при науглерожива-
нии, в тех случаях, если структура была литой.  
Аустенитные фазы в науглероженных слоях исследованных ста-
лей отличаются деформационной метастабильностью и способны к 
деформационному мартенситному γ→α΄ превращению при изнашива-
нии (ДМПИ).  Это становится дополнительным фактором в повыше-
нии износостойкости сталей после цементации, если рационально 
управлять метастабильностью аустенита способами последующей 
 53 
термообработки (закалки с печным нагревом, нагревом ТВЧ, плазмен-
ной струей, ступенчатой закалки, отпуска и т.д.).  
Таким образом, обнаружены закономерности формирования 
структуры цементованных высокохромистых сталей и наследования 
морфологии, полученной на предшествующих металлургических пе-
ределах. Они позволяют рационально использовать важнейшие меха-
низмы повышения износостойкости – большое количество и своеоб-
разная морфология специальных карбидов и метастабильности аусте-
нита. Это открывает новые возможности и важные перспективы для 
разработки новых способов и технологий поверхностного упрочнения 
деталей машин и инструмента из высокохромистых сталей.  
 
ВЛИЯНИЕ АЛЮМИНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА  
КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ  
 
Л.А. Рябичева, зав.кафедрой, Т.А. Рябовол, аспирант, 
Восточноукраинский национальный университет им. В. Даля 
 
Медь является одним из самых востребованных материалов, ис-
пользуемых в различных отраслях промышленности, таких как маши-
но- и приборостроение, нефтегазодобывающая. Легирование медных 
сплавов обеспечивает улучшение механических свойств и расширяет 
возможности их использования.  
Целью работы является исследование влияния алюминия на фор-
мирование структуры и свойств порошкового композиционного мате-
риала на медной основе, полученного холодной штамповкой.  
Использовали образцы, легированные титаном марки ВТ1-0 в ко-
личестве 0,5% по массе, графитом карандашным марки ГК-1. Допол-
нительно часть образцов легировали деформированным алюминиевым 
сплавом марки Д1 в количестве 1% по массе, а часть – литейным алю-
миниевым сплавом АК9. Порошок литейного и деформируемого алю-
миния получали из стружки после механической обработки деталей. 
Технология изготовления образцов включала следующие технологиче-
ские операции: смешивание, прессование, спекание, закрытая осадка. 
Микроструктуру изучали с помощью оптического микроскопа 
МИМ-7. Определяли плотность образцов гидростатическим методом, 
твердость по методу Роквелла, микротвердость на микротвердомере 
ПМТ-3.  
После спекания в структуре наблюдаются зерна меди, частицы 
титана и алюминия, а также поры. После закрытой осадки наибольшая 
плотность равная 7,95 г/см3 получена в образцах, легированных литей-


Особенности наследования структуры науглероженных слоев литых и кованых высокохромистых сталей

http://eir.pstu.edu/bitstream/handle/123456789/5003/%d1%81.%2051-53.pdf?sequence=1

Особенности наследования структуры науглероженных слоев литых и кованых высокохромистых сталей

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic Institutional Repository of Pryazovskyi State Technical University (Електронний інституційний репозиторій Приазовського державного технічного університету)