OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 3 2025 131 MATERIAL SCIENCE более высоких скоростях охлаждения и может исчезнуть при достаточно высокой скорости охлаждения, и только полностью обезуглероженный поверхностный слой останется видимым. Металлографически определяемая глубина обезуглероживания всегда меньше фактической глубины [1, 2]. При металлографическом анализе необходимо также учитывать ограниченную способность человеческого глаза обнаруживать небольшие различия в содержании феррита и перлита или глобулярного цементита в феррите (сфероидизирующее состояние), что дополнительно уменьшает оценочную толщину обезуглероженного слоя и увеличивает погрешность наблюдения. Более точные значения глубины обезуглероживания определяются путем измерения микротвердости, но они все еще не так точны, как фактические глубины, измеренные с помощью химического анализа [19, 22]. Таким образом, в наших экспериментах показано значительное увеличение содержания углерода более чем в 3 раза при более длительном времени выдержки во время процесса науглероживания (рис. 3). Наблюдаемое увеличение содержания углерода можно объяснить диффузией углерода, на которую влияют как скорость поглощения, так и продолжительность науглероживания. Этот процесс диффузии облегчает реакцию с железом в низколегированной стали для зубчатых передач, что приводит к образованию новой фазы на основе углерода. Подобная тенденция увеличения содержания углерода в поверхностном слое сталей Fe-C-Mn наблюдается при более длительном времени науглероживания [14–20]. Увеличение толщины указывает на успешную диффузию углерода в поверхностный слой в процессе цементации. По мере того как углерод диффундирует в сталь, он соединяется с железом, образуя новую фазу на основе углерода, что приводит к увеличению толщины слоя. Эта увеличенная толщина желательна, поскольку она предполагает в дальнейшем после закалки повышение механических свойств. Заключение Окисление, максимальное видимое обезуглероживание поверхности и полностью обезуглероженный ферритный слой растут с увеличением времени нагрева при закалке в печи с атмосферой воздуха в соответствии с параболическим законом. Показано, что с повышением температуры нагрева под закалку глубина обезуглероженного слоя увеличивается экспоненциально. Температура обезуглероживания играет более важную роль в скорости обезуглероживания по сравнению с другими влияющими факторами, поскольку обезуглероживание является термически активируемым процессом и имеет высокую температурную чувствительность. Установлено, что нагрев под закалку Т = = 850…870 °C, t = 1 ч в условиях окислительной среды печи приводит к обезуглероживанию поверхностного слоя на глубину 5…10 мкм. Установлено, что при нагреве под закалку до T = 1100 °C в условиях окислительной среды печи и интервалах выдержки в печи от 1/2 ч до 2 ч при температуре среды Ta формируется ферритный слой толщиной 50…100 мкм. Список литературы 1. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. – М.: Металлургия, 1983. – 359 с. 2. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. – М.: Металлургия, 1985. – 256 с. 3. Choi S., Zwaag S.V.D. Prediction of decarburized ferrite depth of hypoeutectoid steel with simultaneous oxidation // ISIJ International. – 2012. – Vol. 52 (4). – P. 549–558. – DOI: 10.2355/isijinternational.52.549. 4. Surface decarburization behavior and its adverse eff ects of air-cooled forging steel C70S6 for fracture splitting connecting rod / C.L. Zhang, L.Y. Xie, G.L. Liu, L. Chen, Y.Z. Liu, J. Li // Metals and Materials International. – 2016. – Vol. 22 (5). – P. 836–841. – DOI: 10.1007/s12540-016-5657-x. 5. Carroll R.I., Beynon J.H. Decarburisation and rolling contact fatigue of a rail steel // Wear. – 2006. – Vol. 260 (4–5). – P. 523–537. – DOI: 10.1016/j. wear.2005.03.005. 6. Enhanced bending fatigue resistance of a 50CrMnMoVNb spring steel with decarburized layer by surface spinning strengthening / C.X. Ren, D.Q.Q. Wang, Q. Wang, Y.S. Guo, Z.J. Zhang, C.W. Shao, H.J. Yang, Z.F. Zhang // International Journal of Fatigue. – 2019. – Vol. 124. – P. 277–287. – DOI: 10.1016/j. ijfatigue.2019.03.014. 7. Eff ects of decarburization on the wear resistance and damage mechanisms of rail steels subject to contact fatigue / X.J. Zhao, J. Guo, H.Y.Wang, Z.F.Wen, Q.Y. Liu,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1