Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 1

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 1 2019 77 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 5 Ta b l e 5 Результаты испытаний на ударный изгиб Impact test results № п/п Марка чугуна / Grade Ударная вязкость KСU , Дж/см 2 / Impact strength KСU , J/cm 2 Ударная вязкость KСV , Дж/см 2 / Impact strength KСV , J/cm 2 1 ЧМН-35М / CHMN-35M 107…112 102…108 2 СЧ35 / SCH35 89…95 95…101 а б Рис. 10. Фрактограмма излома после испытаний на ударный изгиб: а – чугуна СЧ35; б – чугуна ЧМН-35М Fig. 10. Fracture pattern after impact testing: a – cast iron SCH35; б – FMN-35M cast iron В изломах присутствуют фасетки хрупкого ско- ла, их размер в области зарождения и распро- странения трещины практически одинаковый. В легированном чугуне ЧМН-35М строение поверхности разрушения однороднее, размер фасеток скола примерно в 1,5 раза мельче, что связано с более дисперсной металлической ос- новой чугуна [3, 16]. Проведен ряд сравнительных триботехниче- ских исследований для установления зависимо- сти весового износа от длины пути в результате взаимодействия трущихся поверхностей. Резуль- таты определения износостойкости (потери мас- сы) «вала» и «колодки» представлены в табл. 6 [17–19]. Результаты сравнительных трибологических испытаний показывают, что износостойкость ва- лов из чугуна ЧМН-35М значительно выше, чем валов из чугуна СЧ35, а коэффициент трения в парах трения чугунов практически одинаков за счет присутствия в структуре графита. Анализ суммарного износа пар трения говорит о том, что износостойкость разработанного чугуна в парах трения со сталями 30ХГСА и 20ГЛ выше примерно на 50 %. На основании сравнения ре- зультатов испытаний можно утверждать, что чу- гун ЧМН-35М полностью соответствует эксплу- атационным требованиям, что подтверждается испытаниями на износостойкость. Выводы 1. Исследование влияния легирующих эле- ментов в чугуне ЧМН-35М выявило зависимость влияния концентрации никеля и молибдена на твердость и механические свойства разработан- ного материала. Ввод никеля от 0,5 до 0,8 % и молибдена от 0,6 до 0,9 % является наиболее рациональным и способствует преобразованию структуры сплава, образованию более дисперс- ной металлической основы, что сопровождается равномерным распределением графитовых вклю- чений и повышением комплекса механических свойств материала от 350 до 395 МПа.