Износостойкость низколегированных сталей в абразивной среде
https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-72-78
Аннотация
Импортозамещение рабочих органов сельскохозяйственных машин возможно при разработке высококачественной стали и технологий ее упрочнения, соответствующих условиям работы сельскохозяйственной техники. Сталь в сочетании с высокой износостойкостью в абразивной среде должна обладать высокой пластичностью и ударной вязкостью. С целью исследования износостойкости разработанных низколегированных сталей в абразивной среде и оценки возможности их применения для изготовления высокоресурсных рабочих органов сельскохозяйственной техники разработаны 4 партии образцов стали с добавками. Для всех образцов проводилась термическая обработка с нагревом до температуры 900°C и закалкой в воду при температуре 20°C. Вторая группа образцов дополнительно подвергалась отпуску при температуре 280°C в течение 1 ч с последующим охлаждением на воздухе. На испытательной установке определялась износостойкость образцов согласно ГОСТ 23.208‑79. Установлено, что наименьшая интенсивность износа 0,0581 г/м достигнута для стали 0,43C‑1,60Si‑0,01Mn‑1,1Cr‑0,95Mo‑0,08V‑0,05Nb‑0,04Ti с термической обработкой «Закалка». Высокий предел прочности 2170 МПа достигается за счет образования карбонитридов, обогащенных Nb. Износостойкость данной стали в сравнении со сталью 65Г выше в 1,66 раза. При термической обработке «Закалка и отпуск» относительная износостойкость данной стали на 10,7% ниже, что объясняется фазовыми превращениями, уменьшающими предел прочности до 2040 МПа, но повышающими пластичность стали. Проведенные исследования показали широкий диапазон изменения износостойкости в зависимости от термической обработки. Это дает возможность в сравнительно небольших интервалах изменения температур закалки и отпуска воздействовать на структуру стали, тем самым воздействовать на свойства, которые обеспечивают наибольшую износостойкость.
Ключевые слова
Об авторах
М. Н. ЕрохинРоссия
Михаил Никитьевич Ерохин, академик РАН, д-р техн. наук, профессор
Scopus Author ID: 572092705884
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
С. М. Гайдар
Россия
Сергей Михайлович Гайдар, д-р техн. наук, профессор
Scopus Author ID: 57191589797
Researcher ID: I‑4723‑2018
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
Д. М. Скороходов
Россия
Дмитрий Михайлович Скороходов, канд. техн. наук, доцент
Scopus Author ID: 57223623999
Researcher ID: AFH‑8012‑2022
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
С. М. Ветрова
Россия
Софья Михайловна Ветрова, аспирант
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
А. С. Барчукова
Россия
Алина Сергеевна Барчукова, аспирант
127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49
Список литературы
1. Ерохин М.Н., Новиков В.С. Прогнозирование долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин при их разработке // Вестник ФГОУ ВПО «МГАУ имени В.П. Горячкина». 2017. № 6. С. 56-62. EDN: ZWKXYF.
2. Ерохин М.Н., Казанцев С.П., Чупятов Н.Н. Способы модифицирования поверхностей трения деталей машин: Монография. М.: ФГБОУ ВПО МГАУ, 2014. 140 с. EDN: YOKZJR
3. Новиков В.С. Обеспечение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин: Монография. М.: ИНФРА-М, 2018. 155 с. EDN: YAOQRF
4. Долженко А.С., Долженко П.Д., Беляков А.Н., Кайбышев Р.О. Микроструктура и ударная вязкость высокопрочной низколегированной стали после темпформинга // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122, № 10. С. 1091-1100. EDN: XIONDW
5. Способ получения высокопрочной хромомолибденовой стали: Патент № 2779102 РФ, МПК С22С 38/22 (2006.01), C21D8/00 (2006.01) / А.Н. Беляков, С.М. Гайдар, О.Н. Дидманидзе, А.С. Долженко, В.А. Дудко, Р.О. Кайбышев. № 2021133384, заяв. 17.11.2021: опубл. 31.08.2022. 9 с. EDN: QRZCEE
6. Dolzhenko A., Pydrin A., Gaidar S., Kaibyshev R., Belyakov A. Microstructure and strengthening mechanisms in an hsla steel subjected to tempforming. Metals. 2022;12(1):48. https://doi.org/10.3390/met12010048
7. Dolzhenko A., Kaibyshev R., Belyakov A. Tempforming strengthening of a low-alloy steel. Materials. 2022;15(15):5241. https://doi.org/10.3390/ma15155241
8. Dudko V., Yuzbekova D., Gaidar S., Vetrova S., Kaibyshev R. Tempering behavior of novel low-alloy high-strength steel. Metals. 2022;12(12):2177. https://doi.org/10.3390/met12122177
9. Krauss G. Steels: Processing, Structure, and Performance: ASM International – Materials Park, Ohio, USA, 2005. 705 с.
Рецензия
Для цитирования:
Ерохин М.Н., Гайдар С.М., Скороходов Д.М., Ветрова С.М., Барчукова А.С. Износостойкость низколегированных сталей в абразивной среде. Агроинженерия. 2023;25(3):72-78. https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-72-78
For citation:
Erokhin M.N., Gaidar S.M., Skorokhodov D.M., Vetrova S.M., Barchukova A.S. Wear resistance of low-alloy steels in the abrasive environment. Agricultural Engineering (Moscow). 2023;25(3):72-78. (In Russ.) https://doi.org/10.26897/2687-1149-2023-3-72-78