Износостойкость металлов и углеродистых сталей

В зависимости от условий эксплуатации конструкционные порошковые материалы (КПМ) подразделяют на две группы материалы, заменяющие обычные углеродистые и легированные стали, чугуны и цветные металлы материалы со специальными свойствами — износостойкие, инструментальные, жаропрочные, жаростойкие, коррозионностойкие, для атомной энергетики, с особыми физическими свойствами (магнитными, электро- и теплофизическими и др.), тяжелые сплавы, материалы для узлов трения — антифрикционные и фрикционные и др. Физико-механические свойства КПМ при прочих равных условиях определяются плотностью (или пористостью) изделий, а также условиями их получения. По степени нагруженности порошковые детали подразделяют на четыре группы (табл. 7.1). [c.174]

Керамические покрытия — это покрытия из высокоплавких металлов, окислов и карбидов, полученные с использованием плазменного напыления. Наиболее распространенными керамическими покрытиями являются покрытия из окиси алюминия, двуокиси циркония, карбида вольфрама. Такие покрытия можно использовать для защиты деталей, подверженных воздействию расплавленных металлов и стекла, повышения жаростойкости деталей, изготовленных из углеродистых сталей, повышения износостойкости. Технология плазменного напыления позволяет получать керамические покрытия толщиной до [c.130]

После термической обработки покрытий при температуре 350—450° С прочность их сцепления с основным металлом детали, твердость и износостойкость возрастают в 1,5 раза и более. Прочность сцепления, покрытия с основным металлом высокая например, со сталью 10 — выше 30 кГ мм . Прочность сцепления слоя, наносимого химическим путем, с углеродистыми сталями выше, чем с легированными или быстрорежущими. [c.297]

Режущие инструменты — резцы, фрезы, сверла —из углеродистой стали при незначительном нагреве (около 200° С) теряют твердость, поэтому применять их при обработке металла с большой скоростью резания невозможно. При введении определенных легирующих приме-сёй сталь приобретает красностойкость и износостойкость, получает глубокую прокаливаемость, равномерную закалку и значительно меньше напряжений, чем углеродистая сталь она имеет высокую прочность, твердость и хорошо противостоит ударным нагрузкам. [c.108]

Инструментальные стали — это углеродистые и легированные стали, обладающие высокой твердостью, прочностью и износостойкостью. Инструментальные стали характеризуются теплостойкостью (красностойкостью), т. е. способностью сохранять указанные свойства при нагреве, возникающем в рабочей кромке инструмента, например, при резании с высокой скоростью, при деформировании нагретого металла. Содержание углерода в инструментальных сталях обычно 0,7-1,5%. [c.151]

В целях выяснения факторов, снижающих напряженное состояние в процессе трения, были испытаны на износостойкость металла образцы из отожженной стали 45, подвергнутые объемному сжатию путем нагрева до температуры ниже критической точки Асх и охлаждению в проточной воде до 20° С. При такой термической обработке в кольцах и роликах из отожженной углеродистой стали не наблюдаются структурные изменения, однако вследствие всестороннего сжатия повышается плотность и усиливаются междуатомные связи металла. При повышении скорости охлаждения (перепада температуры) наблюдается повышение твердости металла. [c.164]

Экономичность, обеспечивающая минимальные затраты на приобретение материалов и оборудования путем замены дефицитных материалов менее дефицитными, обладающими необходимой прочностью, жесткостью и износостойкостью (замена легированных сталей углеродистыми или замена цветных металлов и сплавов пластмассами и синтетическими материалами и т. д.). [c.11]

При испытании кварцевым песком металл типов А, В, О, О и Н изнашивался примерно одинаково, максимум износа соответствовал углу атаки 30—45°. Высокохромистые чугуны типа С обладают преимуществом только при малых углах атаки, при больших же углах атаки обычная углеродистая сталь изнашивается меньше многих типов высоколегированного наплавленного металла высокой твердости. В широком диапазоне углов атаки высокой износостойкостью обладает композиционный сплав на основе литых карбидов вольфрама при их содержании —50 об. % и размерах частиц карбидов 0,6—1,5 мм. На рис. 13-3, а этот сплав условно отнесен к типу Р. [c.699]

По мере роста сил воздействия на путь, особенно повышения осевых ( агрузок, увеличивали процент содержания углерода в рельсовой стали и этим повышали твердость рельсов соответственно повышалась и их износостойкость и стойкость против расплющивания. Большая лоля металла в головке рельсов стала уже неоправданной кроме того, нельзя было допускать большое искривление рельсов-из твердой углеродистой стали при остывании, так как при холодной их правке в них могли появляться даже трещины. [c.108]

Известно, что автомобильные детали, подлежащие наплавке, изготовляются из конструкционных углеродистых и легированных сталей и, как правило, термически обработаны на высокую твердость, работают преимущественно на износ при значительных нагрузках, во многих случаях знакопеременных. При восстановлении деталей сваркой и наплавкой детали подвергаются большим тепловым воздействиям. При этом важно обеспечить деталям требуемые жесткость, прочность и износостойкость. В этом отношении большую роль играют глубина проплавления основного металла, величина зоны термического влияния, структура наплавленного слоя и качество его поверхности и др. Все эти свойства и эксплуатационная долговечность восстановленных деталей определяются режимами наплавки и возникающими при этом тепловыми воздействиями на деталь, применяемыми материалами (электродная проволока, флюсы, электроды) и др. Рассмотрим кратко основные из этих вопросов, являющихся общими и одинаково важными при всех способах восстановления деталей сваркой и наплавкой. При сварке и наплавке деталей горение дуги сопровождается выделением большого количества теплоты. Деталь подвергается быстрому местному нагреву. Количество теплоты в калориях, введенное в единицу времени в металл детали (эффективная тепловая мощность дуги), может быть определено по уравнению [c.215]

Наплавка электродами ОЗН ведется на постоянном токе обратной полярности короткой дугой. При наплавке длинной дугой в наплавленном металле образуются поры и происходит выгорание легирующих элементов. Для наплавки деталей из углеродистых и низколегированных сталей целесообразно применять новые электроды НР-70, обеспечивающие твердость наплавленного металла в пределах НВ 300—390 и более высокую износостойкость по сравнению с наплавкой электродами К2-55. [c.224]

Углеродистые низколегированные стали, содержащие более 0,4% С и до 5% легирующих примесей, применяют для износостойкой наплавки штампов холодной и горячей штамповки, ножей грейдеров и бульдозеров, ножей для резки бумаги и других деталей. Химический состав (в процентах) наплавленного металла и твердость после наплавки приведены в табл. 2. [c.34]

Износостойкость металла, наплавленного чугунной лентой, в 3—4 раза выше износостойкости углеродистых конструкционных сталей и только на 15—20% ниже износостойкости сплава, наплавленного сталинитом с помощью угольного электрода. Производительность наплавки чугунной лентой в 10—12 раз выше, чем при ручной наплавке сталинитом. Чугунную ленту можно с успехом использовать при наплавке, например, деталей бункеров на горнорудных и металлургических предприятиях, некоторых деталей землеройных, строительных и сельскохозяйственных машин, роликов рольгангов и др. [c.185]

В. М. Г у т е р м а н, М. М. Т е н е н б а у м Влияние структуры на износостойкость углеродистых сталей при абразивном изнашивании. Металловедение и обработка металлов, 1956, 11, 15. [c.201]

Конструкция цельнолитых крестовин и литых сердечников зависит от качества металла так, при углеродистых сталях отливки делаются сплошными (фиг. 87), а при сталях высокой износостойкости (в частности марганцовистые стали) отливки устраиваются пустотелыми с рёбрами жёсткости (фиг. 88). [c.130]

Диффузионное силицирование не только защищает углеродистую сталь от коррозии, но и придает поверхностному слою повышенную износостойкость. Чем выше содержание углерода в покрываемом металле, тем большей твердостью характеризуется диффузионный слой. [c.283]

Влияние микроструктуры материала на его износостойкость при гидроабразивном износе можно видеть и на примере испытаний сплавов цветных металлов [106]. Все исследованные литые и пластифицированные медные сплавы (медь, оловяни-стая бронза, специальная латунь, алюминиевая бронза) оказались по износостойкости ниже обычной углеродистой стали, при этом их сопротивляемость истиранию совершенно не зависит от твердости. Например, чистая медь (НВ 60) по износостойкости равна самой твердой алюминиевой бронзе (НВ 326). [c.101]

Разрушение в условиях ударноусталостного изнашивания проявляется наиболее полно при работ, штам-пового инструмента при холодной деформации металла. Износ легированных и углеродистых сталей при одинаковой твердости различен [14]. Легированные Стали оказываются более износостойкими, чем углеродистые. Так, сталь У12 имеет в 2—3,2 раза меньшую износостойкость, чем сталь Х12М [14 ]. Сложные карбиды в легированной стали положительно влияют на износостойкость при малой энергии удара (5Дж/см ). С увеличением энергии удара до 14 Дж/см карбидная фаза [c.165]

В своих работах М. М. Хрущоз и М. А. Бабичев [8—101 показали, что между относительной износостойкостью е большой группы металлов и твердостью Я, определенной вдавливанием алмазной пирамиды, существует зависимость, которая схематически может быть изображена в виде диаграммы е — Я (рис. 1). Линия ОАВ изображает зависимость износостойкости от числа твердости для чистых металлов и отожженных сталей. Линия АС относится к сталям, упрочненным закалкой с последующим отпуском, а линия ЛО —к упрочнению деформированием. Диаграмма показывает, что различные пути повышения твердости металлов и сплавов не равноценны с точки зрения повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Так, например, для углеродистой стали, износостойкость которой соответствует точке Л. наиболее эффективным является упрочнение легированием (линия АВ). Повышение [c.231]

Коленчатые валы изготавливают из углеродистых и легированных сталей марок 45, 45Х, 45Г2, 40ХНМА, I8XHBA и других, а также из специальных высокопрочных чугунов. В соответствии с условиями работы к материалу коленчатых валов предъявляются высокие требования по качеству поверхностного слоя металла шеек с точки зрения их износостойкости и усталостной прочности. Заготовки стальных коленчатых валов малых и средних размеров в условиях крупносерийного и массового производства получают штамповкой на прессах и молотах. Процесс штамповки осуществляется за несколько переходов, а после обрезки заусенца проводят горячую правку. Заготовки для крупных стальных валов получают ковкой на молотах и прессах. Такие заготовки отличаются сравнительно большими припусками и напусками, но порой это единственный способ получения заготовки нужного качества. Чугунные и стальные заготовки коленчатых валов средних размеров отливают в оболочковые формы или по выплавляемым моделям. Для заготовок массой 100. .150 кг применяют литье в песчаные формы. [c.241]

При скольжении металла по металлу с абразивной прослойкой износостойкость определяется твердостью и структурой металла, а также правильным выбором соотношения твердости трущихся поверхностей (рис. 58). Для исследования износостойкости стали в зависимости от свойств и величины зерна абразива была взята пара втулка — палец с абразивиой прослойкой между ними. Палец и втулку изготовляли из Д1ало-углеродистой стали с цементацией на глубину 3,0—3,5 мм и термической обработкой иа заданную твердость. При одинаковой твердости втулки и пальца износ пальца оказался в 2—3 раза больше износа втулки. При опыте с мягкой втулкой и твердым пальцем износ нальца изменялся незначительно, а износ втулки уменьшался более чем в 20 раз. Следовательно, во всех случаях абразивного изнашивания износостойкость определяется твердостью металла, абразива и соотношением между твердостями трущихся поверхностей металла. [c.213]

При работе на истирание без максимального упрочнения металла эти преимущества стали Г13Л снижаются. Если в условиях сухого трения качения сталь Г13Л имеет лучшие показатели износостойкости в сравнении с углеродистыми и хромоникелевыми сталями, то в условиях сухого трения скольжения имеет место обратное положение. [c.388]

Мииералокерамический материал применяют с целью изготовления резцов (режущих пластин) для получисто-вой и чистовой обработки углеродистых и легированных сталей и чугуна. Пластинки из этого материала существенно дешевле твердосплавных и позволяют обрабатывать металлы и сплавы при более высоких скоростях резания. Корундовая керамика применяется также в нефтяной промышленности (износостойкие насадки гидромониторных долот, горловины насосов пескоструйных аппаратов, штуцера фонтанной арматуры), для изготовления ннтеводн-телей ткацких станков и т. п. Используется она также в приборостроении (например, для изготовления деталей газодинамических подшнпников гироскопов), электротехнике и в других отраслях промышленности. Перспективно применять корундовую керамику в сельскохозяйственном машиностроении (сопла для разбрызгивания ядохимикатов и жидких минеральных удобрений, элементы почвообрабатывающих орудий). Свойства минералокерамики регламентирует ГОСТ 6912—87. [c.144]

Хром является одним из важнейших легирующих металлов. Присадка хрома повышает пределы прочности и текучести стали при медленном снижении относительного удлинения. В углеродистых сталях присутствие хрома величивает ее твердость и износостойкость. Окалиностойкие стали содержат 3—12% Сг, нержавеющие и кислотостойкие стали — >12% Сг. Хро.м широко применяют при производстве сложнолегированных сталей, что позволяет получить высокие эксплуатационные качества при необходимых свойствах стали. В последние годы все иире используют и легированные хромом чугуны. Черная металлургия потребляет 60 % добываемого хрома. Для легирования стали используют в основном феррохром — сплав хрома и железа и ферросилико-хром — сплав железа, хрома и кремния. Сортамент хромовых сплавов, основанный на содержании в сплаве углерода, приведен в табл. 57, 58. По принятой терминологии сорта, содержащие <2 % С, называют рафинированным феррохромом. В тех случаях, когда в получаемых хромистых сплавах ограничено содержание железа, применяют вместо феррохрома металлический хром (табл. 59) или специальные лигатуры [c.188]

Твердые сплавы первой группы наиболее прочные, хорошо сопротивляются удар 1ым нагрузкам и используются для обработки чугунов, цветных металлов и их сплавов, неметаллических материалов. Твердые сплавы второй группы менее прочны, но более износостойки, чем сплавы первой группы. Они находят применение при обработке пластичных и вязких металлов и сплавов, углеродистых и легированных стале1й. Трехкарбидные твердые сплавы (третья группа) обладают повышенной прочностью, износостойкостью и вязкостью. Они применяются при обработке жаропрочных сталей, титановых сплавов и других труднообрабатываемых материалов. [c.466]

В некоторых случаях требуется сообщить детали высокую поверхностную твердость и износостойкость при сохранении вязкой сердцевины. Это достигается поверхностной закалкой или химико-термической обработкой. Поверхностная закалка заключается в нагреве с большой скоростью поверхностного слоя металла до температуры выше интервала превращений и последующем быстром охлаждении. Этот метод применяется для закалки шеек коленчатых валов, зубьев шестерен, шпинделей, направляющих станков и других деталей, изготовляемых главным образом из углеродистых и низколегированных сталей. Нагрев деталей при поверх-но стной закалке, как правило, осуществляется при помощи токов высокой частоты. Может также применяться нагрев газовым пламенем или Электроконтактным шо собом по методу проф. Гевелинга. [c.11]

Марка ВКЗМ. За счет мелкозернистой структуры весьма высокая износостойкость. Умеренная прочность, сопротивляемость ударам, вибрациям я выкрашиванию. При точении закаленных сталей скорости резания до 5QmImuh. Чистовая, получистовая и чистовая с малым сечением среза (тина алмазной) обработка серого чугуна, цементованных и закаленных углеродистых и легированных сталей и весьма твердых чуг5 нов. Мокрое волочение нроволоки из стали, цветных металлов и их сплавов. Для инструментов и детален, работающих в условиях интенсивного абразивного износа (инструмент для правки шлифовальных кругов, сопла пескоструйных аппаратов и другой аналогичный инструмент). [c.165]

В работе [367 ] детально исследованы свойства плазменных покрытий керамической композиции 87% А12О3 + 13% 2гОа. Плазмообразующим газом служила смесь 85% N2 + 15% Нз, напряжение электрической дуги составляло 70 в, сила тока 500 а, оптимальное расстояние от горелки до поверхности металла 100— 125 мм. Покрытие также испытывали на прочность сцепления с основой, износостойкость, обрабатываемость абразивами, диэлектрические свойства (напряжение пробоя), химическую стойкость. Когезию частиц к металлу оценивали по ширине и виду черты, оставляемой на покрытии алмазным острием при его возвратно-поступательном движении по одному и тому же месту под нагрузкой 800 Г В течение 1 мин. В табл. 94 приведено сравнение механических свойств покрытия 87% А1зОз + 13% 1102 со свойствами других покрытий (все покрытия наносили на углеродистую сталь), а в табл. 95 — данные о сцеплении исследуемых покрытий с разными подложками. [c.338]

Прочность пленки, содержащей дисульфид молибдена, и износостойкость значительно увеличиваются при нанесении ее на предварительно фосфатированную поверхность металла. По данным [75] долговечность покрытий на углеродистой стали и чугуне, нанесенных на фосфатный слой, повышается с 0,3—0,5 до 24—25 ч. Сочетание фосфатирования с пескоструйной обра боткой увеличивает долговечность покрытий в 100 раз. В качестве фосфатирующего раствора наибольшее распространение [c.41]

Сварка средне- и высокоуглеродистых сталей. Средне- и высокоуглеродистые стали обладают повышенной прочностью, твердостью и износостойкостью. Для получения сварного соединения, равнопрочного основному металлу, наиболее надежным средством является дополнительное легирование металла шва марганцем, хромом, ванадием, молибденом, титаном, вольфрамом и некоторыми другими элементами при наименьшем содержании углерода в металле шва. Сварку производят под флюсом АН-348А проволокой диаметром 2—3 мм на минимальной силе тока с применением постоянного тока обратной полярности. Для уменьшения вероятности получения горячих трещин применяют облицовку кромок. Для этого вначале на каждую из кромок низкоуглеродистой проволокой наплавляют валик (фиг. 141), после чего производят сборку и окончательную сварку. Углеродистые стали склонны к закалке на воздухе. [c.355]

Наплавка износостойких сплавов. Электрошлаковая наплгвкг износостойких сплавов на поверхности заготовок нз углеродистой и низколегированной сталей является эффективным способом увеличения срока сл.ужбы деталей машин, механизмов и инструментов. Наплавка позволяет получить рабочую поверхность, имеющую примерив любой химический состав и нужные механические свойства. Наплавка применяется для вновь изготовляемых деталей, также для восстановления изношенных поверхностей. При электрошлаковой наплавке высоколегированный наплавленный металл по- [c.381]

Главную роль в износе рельсов (и колес) играет скольжение колес по поверхности контакта ири их качении. Повреждения рельса сводятся к отделению порошкообразного металла с его рабочей поверхности (абразивный износ) и необратимому смятию, приводящему к образованию наплыва (усталостный износ), составляющему в весовом отношении при рельсовой стали и линейном контакте около 35% абразивного износа [13]. Проведенными исследованиями [7,43] установлено, что износостойкость углеродистых сталей в неупрочненном состоянии пропорциональна их твердости или временному сопротивлению. Так, замена стали марки Ст. 3 НВ = 110 140) на сталь марки 14Г2 по ГОСТ 5058—65 НВ = 170- -190) увеличивает износостойкость путей примерно в 1,4 раза. [c.74]

Предназначена для работы в условиях абразивного истирания, сочетающегося с ударной нагрузкой или большим удельным давлением в процессе работы происходит самоупрочнение металла — на рабочей поверхности образуется наклеп, твердая износостойкая корка. При работе на одно истирание сталь истирается так же, как и углеродистая. Детали бронеконуса дробилок ККД, КСД, КМД дробящие плиты щековых дробилок, бандажи валковых дробилок, футеровка барабанных мельниц и дробилок ККД, черпаки драг, зубья и траки экскаваторов и др. [c.68]

Графитизированной сталью называется углеродистая или легированная сталь, обычно заэвтектоидная, в которой часть уг.перода находится в свободном состоянии в виде включений графита той или иной формы. В процессе изнашивания графитные включен)1Я, выходящие на поверхность трения, легко расщепляются по плоскостям спайности, образуя тончайшие пластинки, заполняющие неровности трущихся поверхностей и предотвращающие сухое трение металла о металл и схватывание. Графитизированная сталь отличается износостойкостью, высокими антифрикционными свойствами и способностью поглощать колебания. Одновременно она обладает комплексом высоких технологических качеств (жидкотекучесть, малая усадка, ковкость, легкая обрабатываемость) и хорошими прочностными и пластическими свойствами. [c.587]

Никель главным образом применяется в качестве защитно-декоративного покрытия, но он способен защищать стальные изделия от коррозии при условии беспо-ристости образующихся пленок. Беспористые никелевые покрытия получают попеременным осаждением нескольких слоев металлов, например меди и никеля. Никелевые покрытия обладают высокой твердостью и износостойкостью. Они устойчивы против воздействия растворов щелочей, органических кислот, но разрушаются минеральными кислотами и растворами, содержащими аммиак. Никелированию подвергают детали из углеродистых и нержавеющих сталей, аммония и его сплавов. Для никелирования используют сернокислотные, фторборатные, сульфаминные (составленные на основе суль- [c.163]

При наплавке порошковой проволокой получают износостойкий наплавленный металл твердостью 40...55 НКС,. В настоящее время разработано большое количество марок порошковой проволоки, например ПП-АН120, ПП-АН124 — для наплавки под флюсом деталей из углеродистых сталей, ПП-АН105 — для наплавки высокомарганцовистых сталей и др. [c.139]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...