Свойства сталей после плазменного упрочнения
Рис. 2.62. Влияние способа плазменного упрочнения
на износ стали 45 при абразивном изнашивании
1. плазменная закалка
2. плазменная цементация
3. плазменная нитроцементация
4. плазменное борирование
С увеличением содержания углерода в мартенсите (0,4-0,9 %) износостойкость при трении по абразиву будет увеличиваться. При ударно-абразивном изнашивании повышение износостойкости происходит до определенного содержания углерода в мартенсите (0,5-0,7 %), после чего наблюдается снижение.
Значительный интерес представляет оценка износостойкости сталей после плазменного упрочнения при других схемах взаимодействия с абразивом, а также от вида частиц и их твердости, рис. 2.63.
Видно, что схема взаимодействия и вид абразива оказывают заметное влияние на износостойкость упрочненных образцов. Согласно(63) твердость абразивных частиц значительно превышает твердость металла, то износ не зависит от разности твердости. При твердости металлической поверхности превыщающей 60 % твердость абразива, износостойкость резко возрастает. Для противодействия основным видам абразивных частиц необходимо осуществлять легирование поверхности трения. Чем выше твердость карбидов, тем силънее они противодействуют внедрению абразивных частиц в поверхность. Твердость основных карбидов, боридов, нитридов приведена в таблице 2.22., откуда видно, что их твердость во много раз превышает твердость абразивов. Особенно эффективными являются карбиды, легированные вольфрамом, титаном, бором, ванадием, а также нитриды.
Рис. 2.63. Износостойкость стали 45
после плазменной закалки без оплавления
и с оплавлением при различных схемах абразивного изнашивания
1. трение об закрепленный абразив
2. удар по закрепленному абразиву
3. трение в мелкодисперсной массе
4. трение в крупнодисперсной массе
5. изнашивание в зазоре пары трения
6,7,8. трение в потоке жидкости (угол атаки 90ºС, 60ºС, 15ºС)
Рис. 2.64. Износостойкость стали 40Х13
после плазменной закалки при абразивном изнашивании
в зависимости от вида абразива
1. речной песок
2. крупнокусковой уголь
3. окатыши
4. мраморная крошка
5. гранитная крошка
6. кварцевый песок
7. электрокорунд
Табл. 2.22.
Твердость различных соединений карбидов, боридов и т.д.
Соединение Твердость, МПа |
Fe2C |
Cr2C2 |
WC |
Cr7C3 |
W2C | |
10500 |
12500 |
17500 |
18000 |
30000 | ||
Соединение Твердость, МПа |
VC |
Mo2C |
TiC |
Z2C |
NbC |
CrB2 |
21000 |
16000 |
32000 |
28000 |
20500 |
18000 | |
Соединение Твердость, МПа |
W2B5 |
VB2 |
Zr2B2 |
NbB2 |
TiB2 | |
26000 |
20800 |
22500 |
25900 |
33700 | ||
Соединение Твердость, МПа |
B4C |
TiN |
Fe2B |
FeB |
Fe3B | |
50000 |
26000 |
16800 |
20100 |
30000 |