В работе исследовано влияние термической обработки на твердость, износостойкость и ударную вязкость цементированной стали 2X13. Повышение температуры закалки от 900 до 1000 °С повышает поверхностную твердость от 59 до 65 НДС, увеличивает износостойкость и уменьшает ударную вязкость с 1 до 0,4 кгм/см2. Влияние температуры отпуска на перечисленные свойства изучалось в интервале температур 200-500 °С. Увеличение температуры отпуска приводит к снижению твердости и износостойкости и повышению ударной вязкости. Зависимости этих свойств от температуры отпуска.
Распределение остаточных напряжений по глубине диффузионного слоя исследовали как функцию температуры закалки и отпуска. Остаточные напряжения определяли на образцах размером 10X10X55 по методике работы.
Максимальные сжимающие напряжения формируются на поверхности образца и постепенно уменьшаются по глубине слоя, переходя на границе слоя и сердцевины в растягивающие. Изменение температуры закалки в пределах 900-1000 °С не оказывает качественного влияния на эпюру распределения остаточных напряжений, но повышение температуры закалки приводит к возрастанию величины сжимающих остаточных напряжений как на поверхности образца, так и в 1 слое. После низкого от-1 пуска характер кривых распределения остаточных напряжений по сравнению с закаленным состоянием не изменяется, но величина напряжений сжатия несколько уменьшается. Повышение температуры отпуска приводит к уменьшению значений сжимающих напряжений в цементированном слое.
Значительное уменьшение величины остаточных напряжений имеет место после отпуска при 400 °С, что объясняется распадом остаточного аустенита сердцевины, сопровождающимся увеличением удельного объема последней. Распад остаточного аустенита в поверхностном слое при указанных температурах отпуска не происходит ввиду большей его легированности и, следовательно, устойчивости. Повышение температуры отпуска до 500 °С мало изменяет величину сжимающих напряжений.
Таким образом, процесс цементации стали 2X13 следует проводить в карбюризаторе состава: