70. Термічне оброблення виливків із високо-марганцевої сталі.

Температура гартування залежить від вмісту ву­глецю в сталі. Чим більший вміст вуглецю в ста­лі, тим вищою повинна бути температура гарту­вання, наприклад, при 1% С температура нагрі­вання виробів під гартування дорівнює 900°С, а при вмісті 1,5% - 1050°С . Підвищення темпера­тури нагрівання призводить до прискореного росту аустенітних зерен, але при цьому забезпе­чується повне розчинення карбідів, які погіршу­ють якість виливків. Тривалість витримування при високій температурі залежить від товщини стінок виливка. При середній товщині стінок виливка ЗО мм достатнє витримування протягом 4 год., у той час як виливок з максимальною то­вщиною 125 мм необхідно витримувати 24 год. при температурі гартування (через низьку теп­лопровідність металу).

Зносостійкість високомарганцевої сталі у литому стані, як показали численні випробовування, приблизно така ж, як і після гартування. Аусте­нітна металева матриця, яка оточена карбідною сіткою, веде себе в умовах зносу аналогічно од­норідному аустеніту в загартованій сталі. Тому можна припустити, що лита високомарганцева сталь в окремих мікрооб'ємах має таку ж в'яз­кість і зносостійкість, як і загартована, і що під­вищена її крихкість є результатом впливу карбі­дної сітки, яка сприяє концентрації внутрішніх на-пружин. Крихкість сталі у литому стані на­стільки висока, що при невеликих динамічних навантаженнях у виливках утворюються тріщи­ни. Тому, з метою забезпечення максимальної надійності при експлуатації литих деталей із ви-сокомарганцевих сталей, їх необхідно піддавати гартуванню.

Високомарганцева сталь оброблюється голов­ним чином наждачними кругами, тому ця опера­ція повинна бути зведення до мінімуму через використання стрижнів.

Властивості високомарганцевої сталі. Для одер­жання оптимальних

властивостей сталі необхідно витримувати від­ношення Мп:С рівним 10 [16, 49]. При меншому вмісті вуглецю температура нагрівання під гар­тування (для повного розчинення карбідів) зни­жується, що спрощує самий процес гартування. Цим забезпечується максимальна пластичність марганцевих сталей. Більшість дослідників вва­жають, що вміст вуглецю в сталі не повинен пе­ревищувати 1,2%.

Виливки із високомарганцевої сталі піддаються визначенню твердості, яка для загартованої сталі знаходиться у межах 180...200 НВ. Після відпу­ску, в результаті випадання карбідів, твердість сталі значно підвищується і інколи перевищує 450 НВ. Механічні властивості високомарганце-вих сталей наведені в розділі 7.

71.Карбідоутворювальні і не некарбідоутворювальні елементи. Роль карбідів у зміні властивостей легованих сталей.

До карбідоутворювальних елементів відносяться – Fe,Mn,Gr,Mo,W,Nb,V,Zr,Ti (розташовані за зростанням ступеня спорідненості їх до вуглецю і сталості карбідних фаз. Активність цих елементів тим сильніша, а сталість карбідів проти дисоціації тим більша, чим менше добудована

d-підгрупа відповідного металу перехідних груп. С є карбідоутворювальним елементом, оскільки розширює область γ твердого розчину і утворює карбіди з високою міцністю міжатомних зв’язків тому вуглець є ефективним зміцнювачем сплавів на основі заліза. При введені карбудоутвор-х елементів може зявитись легований цементит, Хром утв-є складні карбіди (FeGr₃C) Елементи які утв-ть карбіди і розчиняються у фериті, до них відносять Mn,Gr – зсувають т. S вліво, зменшують кількість вуглецю. Елементи які розчиняються в фериті в невеликій кількості, але утв-ть міцні карбіди Mo,W.

W – підвищує зносостійкість при його вмісті до 20%. Ті – утв-є сполуки які мають високу темр-ру плавлення (ТіО і ТіN і карбіди – вони є додатковими центрами кристалізації)

V – утв-є кулясті карбіди, в місцях їх утвор-ня підвищується зносостійкість металу.

Mn – якщо меньше3% утвор-я леговані карбіди Mn₃С, якщо більше 3% - складні карбіди. В середньолегованих сталях карбіди підвищують твердість.