Оцінка циклічної тріщиностійкості високовуглецевих сталей з різним типом цементитної сітки

Анотація

У статті досліджено вплив структурних складових заевтектоїдних графітизованих сталей на експлуатаційні характеристики формуючих інструментів з гвинтовими калібрами. Показано, що складні умови контактної взаємодії, інтенсивне тепловиділення та нерівномірний розподіл напружень зумовлюють прискорене зношування і контактну втому робочих поверхонь валків, що висуває підвищені вимоги до матеріалу та режимів його термічної обробки.
Експериментально досліджено заевтектоїдні сталі з різною морфологією карбідної фази та графітових включень за умов одно- та багатоступеневої нормалізації з різних температур і швидкостей охолодження. Встановлено закономірності впливу температури аустенітизації та режимів охолодження на подрібнення карбідів, сфероїдизацію перліту й формування структурно вільного цементиту. Показано, що багатоступенева нормалізація з прискореним охолодженням забезпечує підвищення термічної витривалості та циклічної тріщиностійкості сталей.
Отримано рівняння регресії, які пов’язують статичну тріщиностійкість і термічну витривалість зі розмірами та відстанню між карбідними включеннями. На цій основі розроблено бальну шкалу оцінювання впливу карбідної фази на працездатність валків кулькопрокатних станів. Встановлено, що найкращі експлуатаційні властивості мають сталі зі сфероїдизованим перлітом, компактними або кулястими включеннями графіту та дрібнодисперсними відокремленими карбідами.