Свойства сталей после плазменного упрочнения
Рис. 2.58. Влияние режима плазменного легирования
на износостойкость стали 45.
1- исходное состояние
2- объемная ХТО /нитроцементирование/
3- плазменная нитроцементация из газовой фазы
4- плазменная нитроцементация из твердойй фазы
5 - плазменная нитроцементация из твердой фазы + обработка холодом.
Из всех видов изнашивания, встречающегося в промышленности, наиболее часто проявляется абразивный износ. Согласно [55-61] детали машин и инструменты, эксплуатирующиеся в различных условиях работы, наиболее часто испытывают абразивный износ (до 60-70 %). Абразивное изнашивание наиболее часто вызывает разрушение поверхности детали в результате ее взаимодействия с твердыми частицам. К твердым частицам! относятся: [60]
- неподвижно закрепленные твердые зерна, входящие в контакт по касательной,
либо под небольшим углом атаки к поверхности детали;
- незакрепленные частицы, входящие в контакт с поверхностью детали;
- свободные частицы в зазоре сопряжения детали;
- свободные частицы, вовлекаемые в поток жидкостью или газом.
Испытание на абразивное изнашивание проводят по двум схемам взаимодействия поверхности материала с абразивом: при трении и при ударе об абразивную поверхность [58-60]. Методики испытаний, оборудование подробно изложены в работах [55-60], поэтому нет необходимости их описания, остановимся на результатах испытаний. В качестве критерия оценки износостойкости упрочненных материалов использовалась относительная износостойкость, которая выражается отношением износа эталона к износу (линейному, весовому или объемному) исследуемого образца.
Самый простой способ оценки относительной износостойкости материалов – взвешивание образцов до и после испытания на абразивное изнашивание.
Табл.2.21.
Сравнительные испытания на износостойкость пар трения шарик-цилиндрический образец
|
Износ | ||||||
|
Способ упрочнения марки стали, образца |
Линейный, мкм |
По массе, мг |
Суммарный | |||
|
образец |
ширина |
образец |
ширина |
Линейный, км |
По массе, мг | |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1. Электронно-лучевое упрочнение, 40Х |
2,01 |
56,20 |
1,58 |
0,19 |
58,21 |
1,77 |
|
2. Лазерное упрочнение 40Х 45 |
2,22 2,31 |
58,10 58,90 |
1,63 1,69 |
0,25 0,28 |
60,32 61,21 |
1,88 1,97 |
|
3. Плазменное упрочнение40Х 45 |
2,30 2,38 |
57,90 59,01 |
1,69 1,72 |
0,26 0,28 |
60,20 61,39 |
1,95 2,00 |
|
4. Закалка ТВЧ 40Х 45 |
2,45 2,54 |
59,90 61,87 |
1,72 1,84 |
0,30 0,39 |
62,35 62,41 |
2,02 2,23 |
|
5. Объемная закалка 40Х 45 |
23,00 26,21 |
24,50 26,01 |
12,70 14,52 |
0,03 0,04 |
47,50 52,22 |
12,73 14,56 |
|
6. Азотирование 20 |
12,64 |
85,40 |
3,10 |
1,12 |
97,04 |
4,22 |
|
7. Цементация 20 |
10,60 |
52,17 |
3,75 |
0,26 |
62,67 |
4,01 |