Ефективність впливу легування міддю на зношування заевтектоїдних сталей

Metalozn. obrobka met., 2022, Vol. 28 No. 4, 30-39

Анотація

Досліджено інтенсивність зношування графітизованих заевтектоїдних сталей з вмістом вуглецю у діапазоні 1,1÷1,7%, за масою. Визначено ефективність впливу легування міддю на зношування заевтектоїдних сталей у литому стані. Встановлено, що за умов сухого тертя ковзанням та з урахуванням параметрів тертя у вузлах ущільнення, температура на зношуваній поверхні та у тонкому приповерхневому шарі мають перевищувати 1100 °С, за таких  температур та вмісті міді більше 12%, за масою, в бінарній системі Fe-Cu наявна двофазна область γ +e-фаза, причому e - фаза, існує у стані рідини та виконує роль мастила, режим зношування переходить від сухого до граничного.  Побудовано лінії межі існування e-фази у стані рідини.
Результати досліджень впливу міді на інтенсивність зношування сталей з різним вмістом вуглецю, за умов сухого тертя ковзанням вказали на те, що незалежно від кількості вуглецю, легування сплавів міддю суттєво знижує їх інтенсивність зношування до вмісту міді на рівні 10-12%, за масою, подальше збільшення легування міддю вирівнює ефективність впливу та знижує інтенсивність зношування. Легування сталей міддю 12% та більше, обумовлює формування на поверхні тертя плівки мідної фази. За умови легування сталі міддю менше ніж 12%, у структурі сталі наявна e-фаза, як продукт трифазної евтектоїдної реакції та як продукт розпаду пересиченого твердого розчину заліза. По мірі підвищення вмісту міді в сталі, кількість мідної фази  в структурі сталі, та її кількість на контактній поверхні збільшується, після досягнення вмісту міді в сталі достатньої для формування первинних зерен мідної фази, починається формування стабільного шару міді на контактній поверхні, який і є сталим граничним шаром мідної e-фази в стані рідини.