ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАРТЕНСИТА НА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ ПРИ АБРАЗИВНОМ ИЗНАШИВАНИИ

Наиболее распространенным видом механического изнашивания, которому подвержены машины и агрегаты горнодобывающей, строительно-дорожной промышленности и транспорта, является абразивное изнашивание. Разработка новых износостойких материалов и режимов термической обработки для борьбы с этим видом изнашивания остается одной из важнейших проблем материаловедения. Износостойкие материалы в различных условиях механического изнашивания должны обладать структурой с метастабильным аустенитом, превращающимся в дисперсный мартенсит в процессе эксплуатации.

В работе изучается влияние структурных изменений на рабочей поверхности на износостойкость стали Х12МЛ в процессе изготовления, термической обработки и абразивного изнашивания деталей.

Установлено, что при закалке от температур 850–1000 °C в структуре высокохромистой стали Х12МЛ образуется мартенсит, что обеспечивает высокую твердость, однако при этом в условиях абразивного изнашивания не достигается максимальная износостойкость. Повышение температуры нагрева под закалку до 1170 °C приводит к снижению исходной твердости, что связано с растворением карбидов и увеличением количества остаточного аустенита, однако это сопровождается значительным ростом износостойкости при абразивном изнашивании. Остаточный аустенит, полученный в результате высокотемпературной закалки (от 1170 °C), является метастабильным и в процессе изнашивания превращается в мартенсит деформации, это придает стали максимальную износостойкость благодаря высокой способности к фрикционному упрочнению рабочей поверхности. Мартенсит, образующийся на рабочей поверхности стали типа Х12МЛ в процессе абразивного изнашивания, имеет нанокристаллическое строение и периодическое распределение.