Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние прерывистой закалки водяным распылением на износостойкость кованых мелющих шаров из стали 70SiMnCr

Чжисинь Лю, Баоци Ван

Аннотация


Исследована эффективность замены традиционной закалки в ванне на закалку распылением при изготовлении мелющих шаров ﾆ120 мм из стали 70SiMnCr для снижения напряжений и контроля фазового состава. Предложен процесс ковки мелющих шаров с использованием охлаждения водяным распылением, обеспечивающий протекание бейнитного превращения в изотермических условиях с формированием заданной структуры. Показано, что процесс W70A45W20, реализуемый при 200 °C в течение 4,5 ч, позволяет получить объемную твердость шаров 56 HRC и работу удара 73 Дж. После термической обработки по этому режиму стальные шары имеют высокую износостойкость, а основным механизмом износа поверхности является пластическая деформация и микрорезание.

Ключевые слова


закалка водяным распылением; моделирование температурного поля; бейнитное превращение; микроструктура; износостойкость

Полный текст:

PDF

Литература


King J., Li Q., Wang A. et al. Evaluation of grinding media wear-rate by a combined grinding method // Miner. Eng. 2015. V. 73. P. 39 – 43.

Aissat S., Sadeddine A., Bradai M. A. et al. Effect of heat treatment on the hardness and wear of grinding balls // Met. Sci. Heat Treat. 2017. V. 59, Is. 5 – 6. P. 297 – 301.

Kolbasnikov N. G., Kondrat’ev S. Yu., Fomin S. G., Shchukin S. V. Mechanical properties of alloys with reversible martensitic transformation // Strength of Materials. 1992. V. 24, Is. 3. P. 262 – 269.

Kondrat’ev S. Yu., Zotov O. G., Yaroslavskii G. Ya. et al. Investigation of interrelationship between damping capacity and mechanical properties as well as morphology of martensite in alloys with reversible martensite transformation // Problemy Prochnosti. 1983. V. 14B, Is. 3. P. 79 – 82.

Kondrat’ev S. Yu., Yaroslavskii G. Ya., Chaikovskii B. S., Matveev V. V. Effect of doping and hardening conditions on mechanical properties and microstructure of Br.A10 alloy // Problemy Prochnosti. 1981. V. 7, Is. 145. P. 98 – 101.

Sorokin G. M., Bobrov S. N. Fundamental principles for choosing steels on the basis of results of wear tests // Met. Sci. Heat Treat. 1998. V. 40, Is. 1 – 2. P. 76 – 78.

Kondrat’ev S. Yu., Yaroslavskii G. Ya., Chaikovskii B. S. Classification of high-damping metallic materials // Strength of Materials. 1986. V. 18, Is. 10. P. 1325 – 1329.

Zotov O. G., Kondrat’ev S. Yu. Antifriction properties of copper alloys with convertible martensite in the structure // Trenie i Iznos. 1993. V. 14, Is. 2. P. 419 – 422.

Kolbasnikov N. G., Kondrat’ev S. Yu., Fomin S. G. Mechanical properties of alloys with reverse martensite transformations // Problemy Prochnosti. 1992. V. 3. P. 34 – 42.

Çakir F. H., Çelik O. N. Effect of isothermal bainitic quenching on rail steel impact strength and wear resistance // Met. Sci. Heat Treat. 2017. V. 59, Is. 5 – 6. P. 289 – 293.

Shao Y. P., Xu P., Tian J. Y. Numerical simulation of the temperature and stress fields in Fe-based alloy coatings produced by wide-band laser cladding // Met. Sci. Heat Treat. 2021. V. 63, Is. 5. P. 327 – 333.

Guan J., Liu M., Tian J. et al. Effects of isothermal transformation at the quenching temperature on the microstructure and mechanical properties of a medium-carbon steel // Trans. Indian Inst. Met. 2021. V. 74, Is. 12. P. 3265 – 3272.

Speer J., Matlock J. K., Cooman B. et al. Carbon partitioning into austenite after martensite transformation // Acta Mater. 2003. V. 51, Is. 9. P. 2611 – 2622.

Lai J., Zhang L., Gong W. et al. Two-body abrasion resistance of high carbon steel treated by quenching-partitioning-tempering process // Wear. 2019. V. 440 – 441. 203096.

Caballero F. G., Miller M. K., Babu S. S. et al. Atomic scale observations of bainite transformation in a high carbon high silicon steel // Acta Mater. 2007. V. 55, Is. 1. P. 381 – 390.

Shi L., Yan Z., Liu Y. et al. Development of ferrite/bainite bands and study of bainite transformation retardation in HSLA steel during continuous cooling // Met. Mater. Int. 2014. V. 20, Is. 1. P. 19 – 25.

Yudin Y. V., Kuklina A. A., Maisuradze M. V. et al. Computer simulation and experimental study of isothermal bainitic transformation in alloy steels // Met. Sci. Heat Treat. 2020. V. 62, Is. 7 – 8. P. 479 – 486.

Wang C., Li X., Chang Y. et al. Comparison of three-body impact abrasive wear behaviors for quenching-partitioning-tempering and quenching-tempering 20Si2Ni3 steels // Wear. 2016. V. 362 – 363. P. 121 – 128.

Md H. S., Debalay C., Brat S. S. Dry rolling/sliding wear behaviour of pearlitic rail and newly developed carbide-free bainitic rail steels // Wear. 2018. V. 408 – 409. P. 151 – 159.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.9.67-74

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024