Исследование свойств диффузионно-упрочненных штамповых сталей

Следовательно, происходит обеднение матричного аустенита основными легирующими элементами — вольфрамом и углеродом. По мере увеличения времени выдержки (5-20 час) в отдельных микрообъемах карбида Ме6С достигается концентрация вольфрама и углерода, достаточная для образования карбида W2C и WC, и в итоге происходит выделение этих карбидов, которые почти не растворимы в аустените. При этом уменьшается содержание углерода и вольфрама в карбиде Ме6С. Растворимость такого карбида в аустените снова улучшается, что способствует некоторому восстановлению прочностных свойств. При дальнейшем увеличении времени выдержки взаимодействие между карбидом МевС и аустенитом замедляется, а затем прекращается из-за уменьшения концентрации вольфрама и углерода в у-растворе.

С помощью рентгеноструктурного анализа было обнаружено наличие карбида WC в исследуемых теплостойких штамповых сталях уже после выдержки при температуре 1000 °С и выявлены слабые линии карбида W2C при температуре 1100 °С после выдержки в течение 3 и 10 час соответственно.

Подтверждением предполагаемого механизма явлений, происходящих при длительных высокотемпературных выдержках, могут служить также данные, полученные при исследовании влияния скорости охлаждения в процессе закалки на твердость стали 45ХЗВЗМФС, подвергнутой предварительной высокотемпературной выдержке. При охлаждении в воде и масле указанная сталь получает различную твердость. Разница достигает 5 HRC, в то время как у контрольных образцов она не превышает 2 HRC. Это объясняется более интенсивным распадом мартенсита (самоотпуском) у стали после длительной высокотемпературной выдержки.

Испытания на износ показали, что максимальная износостойкость наблюдается после выдержки в интервале 3-5 час при температурах 1000-1100 °С. Наблюдаемое несоответствие между твердостью и износостойкостью объясняется влиянием на эти свойства состояния и состава карбидной составляющей.

В настоящей работе исследована износостойкость диффузионно-упрочненных сталей в условиях повышенных давлений и температур. Для проведения этих экспериментов была реконструирована машина износа типа МИ и разработана соответствующая методика испытаний.