Зносостійкі сталі

Зносостійкі́ ста́лі (англ. wear resistant steels) — конструкційні сталі з особливими властивостями, що здатні чинити підвищений опір зношуванню і об'єднують, зазвичай, групи високомарганцевих, графітизованих та, інколи, підшипникових сталей. Для забезпечення зносостійкості сталь повинна мати високі значення твердості, міцності, стійкості до крихкого руйнування, контактної витривалості.

Траки гусениці, що працюють в умовах ударно-абразивного зношування, виготовлені із високомарганцевої зносостійкої сталі

Високомарганцеві сталіРедагувати

До високомарганцевих зносостійких сталей належать сталі марок 110Г13Л, 110Г13ФТЛ, 130Г14ХМФАЛ, 120Г10ФЛ, 110Г13Х2БРЛ[1].

Високомарганцеві сталі, типу 110Г13Л, містять у своєму складі 0,9…1,4% С, 11,5…15% Mn, характеризуються високою зносостійкістю, пластичністю та ударною в'язкістю. Використовуються для виготовлення широкої номенклатури виливків, які працюють за умов ударно-абразивного зношування (бронеплити, била дробарок, траки, залізничні стрілки і хрестовини, зубці ковша екскаваторів).

Сталь 110Г13Л має усталену аустенітну структуру після гартування без поліморфного перетворення від температур 1000…1100 °C і такі механічні характеристики: σв = 800…1000 МПа, σт = 250…400 МПа, δ = 35…45%, ψ = 40…50%, 170…230 HB, KCU = 1,6…2,1 МДж/м². Вона схильна до наклепування і внаслідок цього — до підвищення твердості (до 600 НВ).

Графітизовані сталіРедагувати

Графітизована сталь (марки ЭИ293, ЭИ336, ЭИ366) може містити у своєму складі 1,5…2,0% С і до 2% Si. Після графітування (короткочасного відпалу, в результаті якого у структурі сталі виділяється вільний графіт відпалу) сталь поєднує у собі властивості загартованої сталі та чавуну. Графіт у такій сталі виконує функції змащувальної фази, що дає змогу їх використовувати як замінник бронзи та для виготовлення тонкостінних деталей, що працюють в умовах ударних навантажень. Сталь має структуру феритоцементитної суміші з певною кількістю графіту. Залежно від режиму термічної обробки і вмісту вуглецю кількість графіту може бути різною.

Графітизована сталь застосовується у вигляді виливок та поковок. Механічні властивості виливок, залежно від терообробки такі: σв = 550…900 МПа, δ = 16,5…6,5%; 170…277 HB. Загартовані з відпуском поковки можуть мати границю міцності 1360…1500 МПа.

Графітизовані сталі використовують для виготовлення поршневих кілець, поршнів, колінчастих валів та інших виливків деталей, що призначені для експлуатації в умовах тертя.

Підшипникові сталіРедагувати

З підшипникових сталей найвищою зносостійкістю характеризуються марки ШХ15, ШХ20, які використовують для виготовлення кульок і роликів підшипників. За хімічним складом і структурою ці сталі належать до легованих конструкційних сталей, хімічний склад та сортамент яких регламентується міждержавним стандартом ГОСТ 801-78[2]. Підшипникові сталі мають вміст вуглецю від 0,95 до 1,15% і хрому у кількостях 0,6…1,5%.

Інші сталіРедагувати

З інших груп сталей підвищеною зносостійкістю відрізняються інструментальні швидкорізальні сталі марок 85Х4М5Ф2В6Л (Р6М5Л), 90Х4М4Ф2В6Л (Р6М4Ф2Л) згідно ДСТУ 8781:2018[1].

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. а б ДСТУ 8781:2018 Виливки зі сталі. Загальні технічні умови
  2. ГОСТ 801-78. Сталь подшипниковая. Технические условия.

ДжерелаРедагувати

  • Пахолюк А. П. Основи матеріалознавство і конструкційні матеріали: [підруч. для студ. вищ. навч. зал.] / А. П. Пахолюк, О. А. Пахолюк. — Львів: Світ, 2005. — 172 с. — ISBN 966-603-387-9.
  • Матеріалознавство і технологія конструкційних матеріалів / [навч. посібник для учнів прф. навч. зал.] /Хільчевський В. В., Кондратюк С. Є., Степаненко В. О., Лопатько К. Г. К.: Либідь,2002. — 328 с. ISBN 966-06-0247-2.
  • Федотьєва Л. П. Сучасний стан і перспективні методи обробки високомарганцевих сталей// Вісник КДПУ. Випуск 6/2006 (41). Ч. 1. C. 31—37.
  • Структура и свойства подшипниковых сталей / Спектор А. Г., Зельбет Б. П., Киселёва С. А. — М.: Металлургия, 1980. — 264 с.(рос.)
  • Специальные стали: Учебник для вузов. / Гольдштейн М. И., Грачев С. В., Векслер Ю. Г. — М.: Металлургия, 1985. — 408 с.(рос.)