Ливени челик отпоран на хабање (или отпоран на хабање) односи се на ливени челик са добром отпорношћу на хабање. Према хемијском саставу, дели се на нелегирани, нисколегирани и легирани ливени челик отпоран на хабање. Постоји много врста челика отпорних на хабање, који се могу грубо поделити на челик са високим манганом, челик са средњим и ниским легијама, челик отпоран на хабање, челик хром-молибден-силицијум-манган, челик отпоран на кавитацију, челик отпоран на хабање, и специјални челик отпоран на хабање. Неки генерални легирани челици као што су нерђајући челик, челик за лежајеве, легирани алатни челик и легирани конструкциони челик се такође користе као челик отпоран на хабање под одређеним условима.
Средњи и нисколегирани челици отпорни на хабање обично садрже хемијске елементе као што су силицијум, манган, хром, молибден, ванадијум, волфрам, никл, титан, бор, бакар, ретке земље, итд. млинови у Сједињеним Државама су направљени од хром-молибдена-силико-мангана или хром-молибдена челика. Већина лоптица за млевење у Сједињеним Државама је направљена од средњег и високог угљеника хром-молибден челика. За предмете који раде под релативно високим температурама (на пример, 200～500℃) абразивним условима хабања или чије су површине изложене релативно високим температурама услед топлоте трења, легуре као што су хром-молибден-ванадијум, хром-молибден-ванадијум никл или хром-молибден-ванадијум никл или хром-молибден-молибстеннг може се користити.
Абразија је појава у којој се материјал на радној површини предмета непрекидно уништава или губи у релативном кретању. Подељено по механизму хабања, хабање се може поделити на абразивно хабање, хабање лепком, хабање од корозије, хабање од ерозије, хабање од контактног замора, хабање од удара, хабање и друге категорије. У индустријском пољу, абразивно хабање и хабање лепка чине највећи део хабања радног комада, а начини квара на хабању као што су ерозија, корозија, замор и нагризање имају тенденцију да се јављају у раду неких важних компоненти, тако да они постају све више и више пажње. У радним условима често се појављује неколико облика хабања истовремено или један за другим, а интеракција хабања поприма сложенији облик. Утврђивање врсте хабања квара радног предмета је основа за разуман избор или развој челика отпорног на хабање.
Поред тога, хабање делова и компоненти је проблем системског инжењеринга. Постоји много фактора који утичу на хабање, укључујући радне услове (оптерећење, брзина, режим кретања), услове подмазивања, факторе околине (влажност, температура, околни медији, итд.) и факторе материјала (састав, организација, механичка својства), површину квалитет и физичко-хемијске особине делова. Промене у сваком од ових фактора могу да промене количину хабања, па чак и да промене механизам хабања. Види се да је материјални фактор само један од фактора који утичу на хабање радног предмета. Да би се побољшала отпорност челичних делова на хабање, потребно је започети са укупним системом трења и хабања под одређеним условима да би се постигао жељени ефекат.
1. Термичка обрада раствором (третман очвршћавањем водом) челичних одливака са високим манганом отпорним на хабање
Постоји велики број преципитираних карбида у ливеној структури челика отпорног на хабање са високим садржајем мангана. Ови карбиди ће смањити жилавост ливеног одливака и олакшати његово ломљење током употребе. Основна сврха термичке обраде раствора челичних одливака са високим садржајем мангана је да се елиминишу карбиди у ливеној структури и на границама зрна како би се добила једнофазна аустенитна структура. Ово може побољшати снагу и жилавост челика са високим садржајем мангана, тако да су одливци од челика са високим садржајем мангана погодни за шири спектар поља.
Термичка обрада раствора челичних одливака од високог мангана отпорног на хабање може се грубо поделити у неколико корака: загревање одливака на температуру изнад 1040°Ц и држање одговарајуће време, тако да се карбиди у њима потпуно растворе у једнофазном аустениту. ; затим брзо хлађење, добити структуру чврстог раствора аустенита. Овај третман раствором се такође назива третман каљењем водом.
(1) Температура третмана каљења водом
Температура жилавости воде зависи од хемијског састава челика са високим садржајем мангана, обично 1050℃-1100℃. Челици са високим садржајем мангана са високим садржајем угљеника или високим садржајем легуре (као што су челик ЗГ120Мн13Цр2 и челик ЗГ120Мн17) треба да заузму горњу границу температуре жилавости воде. Међутим, превисока температура водене жилавости ће изазвати озбиљно разугљичење на површини одливака и брз раст зрна челика са високим садржајем мангана, што ће утицати на перформансе челика са високим садржајем мангана.
(2) Стопа загревања третмана каљења водом
Топлотна проводљивост манганског челика је лошија од општег угљеничног челика. Челични одливци са високим садржајем мангана имају велики напон и лако се пуцају када се загревају, тако да брзину загревања треба одредити према дебљини зида и облику одливака. Уопштено говорећи, одливци са мањом дебљином зида и једноставном структуром могу се загрејати брже; одливке са већом дебљином зида и сложеном структуром треба полако загревати. У стварном процесу топлотне обраде, како би се смањила деформација или пуцање одливака током процеса загревања, он се генерално загрева на око 650℃ да би се температурна разлика између унутрашње и спољашње стране одливака смањила, а температура у пећ је уједначена, а затим се брзо подиже на температуру жилавости воде.
(3) Време држања третмана каљења водом
Време држања третмана каљењем водом углавном зависи од дебљине зида одливака, како би се обезбедило потпуно растварање карбида у ливеној структури и хомогенизација аустенитне структуре. У нормалним околностима, може се израчунати повећањем времена задржавања за 1 сат за сваких 25 мм повећања дебљине зида.
(4) Хлађење воденог третмана каљења
Процес хлађења има велики утицај на индекс перформанси и структуру одливака. Током третмана каљења водом, температура одливака пре уласка у воду треба да буде изнад 950°Ц како би се спречило поновно таложење карбида. Из тог разлога, временски интервал између изливања из пећи и уласка у воду не би требало да прелази 30 секунди. Температура воде треба да буде испод 30°Ц пре уласка одливака у воду, а максимална температура воде након уласка у воду не би требало да прелази 50°Ц.
(5) Карбид након третмана каљења водом
Након третмана каљења водом, ако су карбиди у челику са високим садржајем мангана потпуно елиминисани, металографска структура добијена у овом тренутку је једна структура аустенита. Али таква структура се може добити само у одливцима са танким зидовима. Генерално, мала количина карбида у зрнима аустенита или на границама зрна је дозвољена. Нерастворени карбиди и исталожени карбиди могу се поново елиминисати топлотном обрадом. Међутим, еутектички карбиди који се таложе услед превисоке температуре загревања током третмана каљења водом нису прихватљиви. Пошто се еутектички карбид не може поново елиминисати топлотном обрадом.
2. Термичка обрада отпорних на хабање одливака од високог ханганског челика
Термичка обрада челика са високим садржајем мангана отпорног на хабање се односи на додавање одређене количине елемената који формирају карбид (као што су молибден, волфрам, ванадијум, титан, ниобијум и хром) кроз топлотну обраду да би се добила одређена количина и величина у високомангански челик Друга фаза диспергованих честица карбида. Ова топлотна обрада може ојачати аустенитну матрицу и побољшати отпорност на хабање челика са високим садржајем мангана.
3. Топлотна обрада одливака од средњег хромираног челика отпорног на хабање
Сврха топлотне обраде одливака од средњег хромираног челика отпорног на хабање је да се добије мартензитна матрична структура високе чврстоће, жилавости и велике тврдоће, како би се побољшала чврстоћа, жилавост и отпорност на хабање челичних одливака.
Челик средњег хрома отпоран на хабање садржи више елемената хрома и има већу способност каљења. Према томе, његова уобичајена метода термичке обраде је: након 950℃-1000℃, његова аустенитизација, затим третман гашењем и благовремени третман каљења (обично на 200-300℃).
4. Топлотна обрада одливака од нисколегираног челика отпорног на хабање
Одливци од нисколегираног челика отпорни на хабање обрађују се гашењем у води, гашењем у уљу и каљењем на ваздуху у зависности од састава легуре и садржаја угљеника. Перлитни ливени челик отпоран на хабање прихвата топлотну обраду нормализације + каљења.
Да би се добила мартензитна матрица високе чврстоће, жилавости и тврдоће и да би се побољшала отпорност на хабање челичних одливака, одливци од нисколегираног челика отпорног на хабање се обично гасе на 850-950°Ц и темперирају на 200-300°Ц. .
Време поста: 07.08.2021