Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 435 эксплуатационной прочностью, препятствующей механическому внедрению контактирующего контртела или частиц и аномальным видам разрушения при адгезионном изнашивании. С другой стороны, ресурс работы при контактном воздействии определяется кинетикой накопления и аннигиляции дефектов кристаллического строения, т.е. адаптивной способностью материала к условиям нагружения. В качестве наиболее эффективных рассматриваются стали, в которых сформирована структура метастабильного аустенита или аустенит определённого химического состава присутствует наряду с мартенситом, карбидами и др. фазами и структурными составляющими [1-4]. Рассеяние подводимой к рабочей поверхности энергии при внешнем воздействии наиболее эффективно производится микрогетерогенной структурой с метастабильным аустенитом, превращающимся в дисперсный мартенсит в процессе эксплуатации. Самоорганизация структуры, обусловленная релаксационными процессами при образовании мартенсита, с высоким уровнем деформационного упрочнения поверхностного слоя и формирование сжимающих напряжений обеспечивают высокую стойкость материалов, в максимальной степени отвечающих принципам синергетического подхода к неравновесным системам [5]. К распространённым деталям, подвергающимся гидроабразивно-коррозионному воздействию агрессивных жидкостей, содержащей твёрдые частицы, принадлежат, например, рабочие лопатки и улитки центробежных насосов, цилиндровые втулки буровых насосов. Срок службы таких деталей не превышает 100 – 200 ч вследствие гидроабразивного и коррозионного изнашивания и появления недопустимо больших зазоров в сопрягаемых деталях. В связи с этим представляет практический интерес разработка технологии производства цилиндровых втулок буровых насосов, аналогичных по условиям работы деталей из износостойких сталей. Цель работы – исследование взаимосвязи температуры нагрева под закалку и изменение фазового состава и структуры высокохромистых сталей Х12МФЛ и 95Х18 – с их абразивной износостойкостью и выбор оптимального режима термической обработки для получения максимальной износостойкости в сочетании с повышенной конструкционной прочностью. Методика экспериментального исследования Из литых трубных заготовок сталей ледебуритного класса Х12МФЛ после нормализации и отпуска и 95Х18 после горячей прокатки и отжига были изготовлены образцы размером 10 х 10 х 25 мм для изучения микроструктуры и испытаний на абразивное изнашивание. Температуру нагрева образцов под закалку изменяли в широком диапазоне (850  1170°С), Выдержка при температуре нагрева составляла 30 мин, охлаждение в масле. Оценка износостойкости образцов производилась с помощью методики изнашивания по закреплённому образцу, реализованной на специальной установке. Образцы с площадью рабочей части 10 х 10 мм совершали возвратно–поступательное движение по шлифовальной бумаге 14А32МН481 (ГОСТ 6456-82) на корундовой основе. Нагрузка на образец составляла 10 кг (удельная нагрузка 1 МПа). Абразивная износостойкость определялась по результатам двух параллельных испытаний, сравнение результатов производили через относительные единицы: ε = ΔМэ/ΔМо, (1) где ε - относительная износостойкость, ΔМэ - потеря массы образца-эталона – валковой стали 9Х5МФС после закалки от 900  С и низкого отпуска (0,4100 г), ΔМо - потеря массы испытуемого образца, которая составляла менее 1 % на пути трения 30 м [2].