Зависимость износа штамповых сталей от параметров трения

В связи с тем что ЗХ2В8Ф и 5ХНМ относятся к разным группам штамповых сталей (теплостойкая и полутеплостойкая), наблюдается резкая разница в их поведении в последней области.

Определение износа исследуемых сталей в условиях, характерных для I-III областей, позволило расположить их в следующий ряд (по мере снижения износостойкости): 7X3, 45ХЗВЗМФС, 5ХНМ, ЗХ2В8Ф. В области IV эта последовательность изменилась: 45ХЗВЗМФС, ЗХ2В8Ф, 7X3, 5ХНМ. Поэтому значительный интерес представляет изучение влияния легирующих элементов на износостойкость в зависимости от условий испытаний.

Исследования, проведенные в условиях испытаний, обеспечивающих разрушение поверхностей трения по окислительному механизму, показали, что введение легирующих элементов повышает износостойкость среднеуглеродистых сталей. Повышение содержания легирующих элементов в указанных в таблице пределах не обнаруживает тенденции к дальнейшему снижению износа. Исключение составляют алюминий и кремний, что можно объяснить повышением под их воздействием химической пассивности поверхности трения.

По влиянию на окислительный износ легирующие элементы располагаются в следующий ряд по мере возрастания: 51, Си, ¥, Мп, Сг, А1, Мо, N1. Испытания в условиях повышенных давлений, когда износ сопровождается интенсивным смятием поверхностных слоев, привели к изменению последовательности элементов в указанном ряду: А1, Си, Сг, У, Мо, Мп, N1, 51.

Изменения температуры у поверхности трения также показали значительное влияние легирующих элементов на тепловыделение и температурные градиенты в приконтактных зонах.

Исследование диффузионно-упрочненных штамповых сталей (борирование, хромирование и хромосилицирование в карбидной области процесса) позволило установить резкое повышение их износостойкости и изменение механизма разрушения поверхности трения. Это относится к первым трем областям. Особо следует отметить благоприятное влияние указанных процессов химико-термической обработки на сопротивление тепловому износу.