Підвищення зносостійкості високоміцного чавуну
Анотація
Проблема. Високоміцний чавун з кулястим графітом все частіше використовують для важко- та сере-дньонавантажених деталей машин, що працюють в умовах тертя та зношування. Забезпеченню необ-хідних властивостей заважає структурна й хімічна неоднорідність чавуну, що утворюється в процесі його виробництва. Властивості можна покращити термічною обробкою або легуванням, або легуван-ням та термічною обробкою. Мета – Дослідження впливу комплексного мікролегування на структуру та властивості високоміцних чавунів, вибір оптимального складу з достатньою міцністю та зносостій-кістю. Метод. Досліджені чавуни, модифіковані залізо-кремній-магнієвим сплавом, леговані різною кількістю нікелю та молібдену. Структура досліджена на металографічному та електронному мікрос-копах, розподіл елементів на рентгенівському спектральному мікроскопі-аналізаторі. Визначення зно-состійкості проводилось на машині тертя СМЦ-3. Отримані результати. Легування високоміцного ча-вуну нікелем та молібденом спочатку приводить до збільшення кількості високовуглецевої складової (перліта) в структурі, а потім навіть до появи троостита і бейніта в чавуні. Розташування троостита і бейніта по границям евтектичних зерен зумовлено розподілом основних елементів в матриці чавуну і значно збільшує міцність та зносостійкість чавуну. Максимальний знос чавуну 1 складає 0,719 г, а колодок – 0,362 г. Максимальний знос чавуну 2 складає 0,471 г, а колодок – 0,182 г. Максимальний знос чавуну 3 складає 0,210 г, а колодок – 0,090 г. Чавун 3 з найбільшою кількістю легуючих елементів (0,75% Ni, 0,58% Mo) має найбільшу зносостійкість. Найменшу зносостійкість має нелегований чавун 1. За рахунок зміни структури матриці та її відповідності принципу Шарпі комплексне мікролегування ні-келем та молібденом дозволяє значно підвищити зносостійкість високоміцних чавунів. Чавун з найбі-льшою кількістю легуючих елементів найменше зношується. Наукова новизна. Встановлення харак-теру розподілу хімічних елементів (кремнію, магнію, нікелю, молібдена) в матриці високоміцного чаву-ну і відповідних процесів структуроутворення. Крім того, утворення троостита і бейніта по границям евтектичних зерен в досліджених чавунах пояснюється перенасиченням цих границь нікелем та моліб-деном. Практичне значення. Визначений оптимальний склад чавуну. Зменшення зносу високоміцного чавуну не викликає відповідного збільшення зносу сполучених деталей.
