Carbide formation when releasing cemented steel 13Х3НВМ2Ф А and its effect on the properties of the layer

I. Lazechnyi, L Stepanova, E Lisitsa, A Palubinskii
2019 Innovative Materials and Technologies in Metallurgy and Mechanical Engineering  
Мета роботи. При ХТО виробів із комплекснолегованих цементовних сталей після гарту, як правило, проводиться обробка холодом для зменшення кількості залишкового аустеніту в шарі як перед відпуском, так і після завершення ХТО. Відомо, що в цьому випадку аустеніт не впливає на карбідоутворення при відпуску. Особливістю структури сталі 13Х3НВМ2ФА, цементованої і безпосередньо загартованої від 1020...1030 °С, є 95 % залишкового аустеніту в функціональній частині шару. Це дозволяє здійснювати
more » ... здійснювати наступний відпуск при 530...540 °С із різною вхідною структурою -аустенітною або мартенситною. Тому мета даної роботидослідити вплив вхідної структури на процеси карбідоутворення при відпуску на вторинну твердість та властивості дифузійного шару сталі 13Х3НВМ2ФА. Методи дослідження. З використанням дилатометричного, металографічного, рентгеноструктурного, дюрометричного методів, диференційного фазового аналізу та електронної мікроскопії досліджено процеси карбідоутворення при відпуску на вторинну твердість цементованої сталі 13Х3НВМ2ФА. Отримані результати. До основних результатів роботи варто віднести: -залежність хімічного складу карбідів від вхідної перед відпуском структури; -карбідна фаза цементованої сталі 13Х3НВМ2ФА, відпущеної із ВА стану, більш легована молібденом, вольфрамом, ванадієм; -частка карбідів в цементованій сталі відпущеній із ВА стану, становить 9,2...10,5 % (мас.), а із ВМ -12,6...13,0 % (мас.); -більша легованість карбідної фази та αфази пояснює вищу на HRC 3...4 твердість сталі 13Х3НВМ2ФА після її відпуску із ВА стану. Наукова новизна. Вперше для даного класу сталей показана можливість обробки на вторинну твердість із використанням перед відпуском різних структур -вхідної аустенітної (ВА) та вхідної мартенситної (ВМ). Після відпуску із ВА структурою в шарі отримується менша частка карбідів, але більш легованих, тобто спеціальних, та більш легований твердий розчин. Практична цінність. Використання відпуску сталі 13Х3НВМ2Ф із ВА стану дозволяє отримати твердість на HRC 3...4 вище порівняно із відпуском із ВМ стану. При технічних вимогах до твердості поверхонь ЗК ГТД HRC ≥ 60 твердість ЗК із значенням HRC 57...58 після відпуску із ВМ стану не відповідає цим вимогам. Крім того, показники контактної довговічності, зносостійкості та границі витривалості завдяки перевазі в твердості будуть вищими. Ключові слова: цементовна сталь, цементована сталь, відпуск, первинна твердість, вторинна твердість, аустеніт, мартенсит, карбідоутворення, карбіди, механічні властивості.
doi:10.15588/1607-6885-2019-1-2 fatcat:tdmhetfsfngsjecl4tazdpdvem