РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ПОВЕРХНОСТНОУПРОЧНЕННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ И ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ (26.07.2010)

Автор: Ахмедпашаев Магомедпаша Узайруевич

1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1

2 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 +1

3 +1 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1

4 +1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1

5 +1 +1 +1 -1 +1 -1 -1 +1

6 +1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1

7 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 +1

8 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 -1

9 +1 0 0 0 0 0 0 0

В результате экспериментальных исследований, установлены температуры спекания образцов: в эндогазе -1100 и 1150°С; в вакууме - 1200°С.

При разработке рациональнолегированных порошковых материалов на основе железа чрезвычайно важно изучение свойств: пористости, прочности, особенности технологии производства и других факторов. В связи с чем проведена статистическая обработка опытных данных, показывающие зависимость предела прочности от пористости металлообра-

батывающего инструмента. Полученные экспериментальные результаты плотности опытных образцов при холодном прессовании приведены в табл. 3.

Таблица 3 - Экспериментальные данные плотности образцов

Характеристика Номера прессовок

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Плотность, кг/м3 7330 7100 7440 7230 7180 6890 7240 6700 7100

холодного прессования

Анализ формул, приведенных различными учеными и сравнение их с результатами испытаний, показывает, что для высоколегированных низкоуглеродистых порошковых материалов на основе железа уменьшение пористости ведет к увеличению прочности спеченного материала.

Исследования показали, что для изготовления металлообрабатывающего инструмента холодным прессованием порошков не удается

устранить полностью пористость. Дальнейшие экспериментальные исследования были направлены на повышения плотности порошковых

позиций горячим прессованием опытных образцов (табл. 4).

Таблица 4 - Экспериментальные данные плотности образцов горячего прессования

Характерис-

тика Номера прессовок

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Плотность, кг/м3 7640 7400 7650 7540 7530 7380 7550 7180 7100

В третьей главе исследовано влияние легирующих элементов на структуру и основные свойства материалов на основе железа до и после науглероживания.

Теоретически обоснован механизм и особенности карбидизации комплекснолегированных сталей и порошковых материалов на основе железа. Рассмотрено влияние легирующих элементов на диффузию углерода в аустените при науглероживании. Активность углерода в аустените описывается уравнением:

откуда (1)

где Кл.э – коэффициент влияния легирующих элементов на активность углерода аустените.

Методика определения коэффициента активности углерода, основана на равенстве термодинамической активности углерода в легированном (асл.э) и нелегированном (ас) аустените:

, (2)

где fcл – коэффициент активности углерода; Nc, Ncл – содержание углерода в нелегированном и легированном аустените соответственно.

Описан механизм карбидообразования и диффузионные процессы при науглероживании сложнолегированных сталей. Необходимым критерием возможности выделения из аустенита карбида легирующего эле-

мента является выполнение условия:

=LMх.Су , (3)

- активности железа и углерода в аустените.

Исследованы особенности строения диффузионного слоя, свойства и термообработка карбидизированных сложнолегированных сталей и порошковых материалов. Показано, что диффузионное науглероживание сложнолегированных сталей и порошковых материалов проводится с целью обеспечить содержание карбидной фазы в диффузионном слое, соответствующее ее содержанию в доэвтектектических чугунах с мартенситной структурой, отвечающей принципу Шарпи.

Методами дилатометрических и пробных закалок определили критические точки и режимы термической обработки комплекснолегированных сталей. Результаты исследований приведены в табл. 5.

Влияние легирующих элементов на механическое свойства стали определили с помощью метода математического планирования в соответствии с матрицей (см. табл. 1).


загрузка...