Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням
The current state of industrial production of wear-resistant cast parts from high-manganese steels using various alloying, micro-alloying and modification technologies is analyzed in order to increase wear resistance not only in conditions of shock-abrasive, but also in conditions of purely abrasive...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/245 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471991029891072 |
|---|---|
| author | Шипицин, С.Я. Федоров, Г.Є. Карпець, М.В. Локтіонов-Ремізовський, В.А. Кірчу, І.Ф. Лиховей, Д.І. Степанова, Т.В. |
| author_facet | Шипицин, С.Я. Федоров, Г.Є. Карпець, М.В. Локтіонов-Ремізовський, В.А. Кірчу, І.Ф. Лиховей, Д.І. Степанова, Т.В. |
| author_sort | Шипицин, С.Я. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-11T16:04:13Z |
| description | The current state of industrial production of wear-resistant cast parts from high-manganese steels using various alloying, micro-alloying and modification technologies is analyzed in order to increase wear resistance not only in conditions of shock-abrasive, but also in conditions of purely abrasive wear. It is shown that despite the large number of technologies for the production of wear-resistant parts from these steels, there are no simple and highly effective methods. Prospective directions are dispersion hardening of metal by modification and microalloying of steels, in particular with nitrogen and vanadium, dispersion hardening by alloying of steels with titanium, niobium, etc. and the use of optimal modes of heat treatment. For the conditions of intensive shock-abrasive wear, it is important to establish the regularities of the influence of the degree of shock deformation on the formation of the surface martensitic layer in products after microalloying and modification of steels with nitrogen, dispersion and dispersion nitride hardening of the metal. It has been shown that dispersion nitride strengthening of metal by modifying steel with nitrogen or joint addition of nitrogen and vanadium to it and dispersion strengthening of metal after simultaneous addition of nitrogen, titanium and niobium significantly disperse the austenite grain of steel both in the cast state and after quenching. The change in the structure of steels due to the strengthening of the metal significantly affects their mechanical properties after various modes of heat treatment. Dispersive vanadium nitride strengthening increases strength by 15...17 % and plasticity by 45...50 %, and dispersed nitride strengthening increases plasticity by 45...60 % while maintaining the level of strength and slightly reducing impact toughness. The influence of the degree of impact deformation on the formation of e and a-martensite is shown, and a clear relationship between the increase in the degree of impact deformation and the increase in the amount of a-phase in the deformed layer is established. Impact deformation of about 16.6 % increases the amount of a-martensite in the deformed layer from 40 % to 98 %, which ensures an increase in the hardness of the deformed layer from 24 HRC to 36 HRC. It was noted that nitrogen modification, dispersion nitride and impact hardening of high-manganese steels increase their wear resistance by 1.5...2.0 times under conditions of dry sliding friction and 1.7...2.0 times under conditions of abrasive wear using unfixed and fixed abrasive. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:19Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-245 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:19Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2452024-03-11T16:04:13Z The mechanism of increasing the wear resistance of steel 110G13L by modification, dispersion and dispersion nitride hardening Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням Шипицин, С.Я. Федоров, Г.Є. Карпець, М.В. Локтіонов-Ремізовський, В.А. Кірчу, І.Ф. Лиховей, Д.І. Степанова, Т.В. High-manganese steels dispersion hardening dispersion nitride hardening shock-strain hardening martensite wear resistance високомарганцеві сталі дисперсійне зміцнення дисперсне нітридне зміцнення ударно-деформаційне зміцнення мартенсит зносостійкість The current state of industrial production of wear-resistant cast parts from high-manganese steels using various alloying, micro-alloying and modification technologies is analyzed in order to increase wear resistance not only in conditions of shock-abrasive, but also in conditions of purely abrasive wear. It is shown that despite the large number of technologies for the production of wear-resistant parts from these steels, there are no simple and highly effective methods. Prospective directions are dispersion hardening of metal by modification and microalloying of steels, in particular with nitrogen and vanadium, dispersion hardening by alloying of steels with titanium, niobium, etc. and the use of optimal modes of heat treatment. For the conditions of intensive shock-abrasive wear, it is important to establish the regularities of the influence of the degree of shock deformation on the formation of the surface martensitic layer in products after microalloying and modification of steels with nitrogen, dispersion and dispersion nitride hardening of the metal. It has been shown that dispersion nitride strengthening of metal by modifying steel with nitrogen or joint addition of nitrogen and vanadium to it and dispersion strengthening of metal after simultaneous addition of nitrogen, titanium and niobium significantly disperse the austenite grain of steel both in the cast state and after quenching. The change in the structure of steels due to the strengthening of the metal significantly affects their mechanical properties after various modes of heat treatment. Dispersive vanadium nitride strengthening increases strength by 15...17 % and plasticity by 45...50 %, and dispersed nitride strengthening increases plasticity by 45...60 % while maintaining the level of strength and slightly reducing impact toughness. The influence of the degree of impact deformation on the formation of e and a-martensite is shown, and a clear relationship between the increase in the degree of impact deformation and the increase in the amount of a-phase in the deformed layer is established. Impact deformation of about 16.6 % increases the amount of a-martensite in the deformed layer from 40 % to 98 %, which ensures an increase in the hardness of the deformed layer from 24 HRC to 36 HRC. It was noted that nitrogen modification, dispersion nitride and impact hardening of high-manganese steels increase their wear resistance by 1.5...2.0 times under conditions of dry sliding friction and 1.7...2.0 times under conditions of abrasive wear using unfixed and fixed abrasive. Проаналізовано сучасний стан промислового виробництва зносостійких литих деталей із високомарганцевих сталей з використанням різних технологій їх легування, мікролегування та модифікування з метою підвищення зносостійкості не тільки в умовах ударно-абразивного, але і в умовах суто абразивного зносу. Показано, що незважаючи на велику кількість технологій виробництва зносостійких деталей із цих сталей, прості й високоефективні способи відсутні. Перспективними напрямами є дисперсійне зміцнення металу модифікуванням і мікролегуванням сталей, зокрема азотом і ванадієм, дисперсне зміцнення легуванням сталей титаном, ніобієм тощо та використання оптимальних режимів термічного оброблення. Для умов інтенсивного ударно-абразивного зносу важливим є встановлення закономірностей впливу ступеня ударної деформації на формування поверхневого мартенситного шару у виробах після мікролегування та модифікування сталей азотом, дисперсійного й дисперсного нітридного зміцнення металу. Показано, що дисперсійне нітридне зміцнення металу модифікуванням сталі азотом або спільним додаванням в неї азоту й ванадію та дисперсне зміцнення металу після одночасного додавання азоту, титану та ніобію суттєво диспергують аустенітне зерно сталі як у литому стані, так і після гартування. Зміна структури сталей внаслідок зміцнення металу суттєво впливає на їх механічні властивості після різних режимів термічного оброблення. Дисперсійне нітридванадієве зміцнення підвищує на 15...17 % міцність і на 45...50 % пластичність, а дисперсне нітридне зміцнення — на 45...60 % пластичність при збереженні рівня міцності та незначному зниженні ударної в’язкості. Показано вплив ступеня ударної деформації на формування e та a-мартенситу, встановлено чітку залежність між підвищенням ступеня ударної деформації та збільшенням кількості a-фази в здеформованому шарі. Ударне деформування біля 16,6 % підвищує в деформованому шарі від 40 % до 98 % кількість a-мартенситу, що забезпечує підвищення твердості деформованого шару від 24 HRC до 36 HRC. Відзначено, що модифікування азотом, дисперсійне нітридне та ударно-деформаційне зміцнення високомарганцевих сталей підвищують в 1,5...2,0 рази їх зносостійкість в умовах сухого тертя ковзанням і в 1,7...2,0 рази в умовах абразивного зношування з використанням незакріпленого й закріпленого абразиву. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2024-03-08 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/245 10.15407/steelcast2023.04.05 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 31 No. 4 (2023): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 31 № 4 (2023): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/245/244 Авторське право (c) 2024 Метал та лиття України |
| spellingShingle | високомарганцеві сталі дисперсійне зміцнення дисперсне нітридне зміцнення ударно-деформаційне зміцнення мартенсит зносостійкість Шипицин, С.Я. Федоров, Г.Є. Карпець, М.В. Локтіонов-Ремізовський, В.А. Кірчу, І.Ф. Лиховей, Д.І. Степанова, Т.В. Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title | Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title_alt | The mechanism of increasing the wear resistance of steel 110G13L by modification, dispersion and dispersion nitride hardening |
| title_full | Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title_fullStr | Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title_full_unstemmed | Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title_short | Механізм підвищення зносостійкості сталі 110Г13Л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| title_sort | механізм підвищення зносостійкості сталі 110г13л модифікуванням, дисперсійним і дисперсним нітридним зміцненням |
| topic | високомарганцеві сталі дисперсійне зміцнення дисперсне нітридне зміцнення ударно-деформаційне зміцнення мартенсит зносостійкість |
| topic_facet | High-manganese steels dispersion hardening dispersion nitride hardening shock-strain hardening martensite wear resistance високомарганцеві сталі дисперсійне зміцнення дисперсне нітридне зміцнення ударно-деформаційне зміцнення мартенсит зносостійкість |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/245 |
| work_keys_str_mv | AT šipicinsâ themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT fedorovgê themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT karpecʹmv themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT loktíonovremízovsʹkijva themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT kírčuíf themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT lihovejdí themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT stepanovatv themechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT šipicinsâ mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT fedorovgê mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT karpecʹmv mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT loktíonovremízovsʹkijva mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT kírčuíf mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT lihovejdí mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT stepanovatv mehanízmpídviŝennâznosostíjkostístalí110g13lmodifíkuvannâmdispersíjnimídispersnimnítridnimzmícnennâm AT šipicinsâ mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT fedorovgê mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT karpecʹmv mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT loktíonovremízovsʹkijva mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT kírčuíf mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT lihovejdí mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening AT stepanovatv mechanismofincreasingthewearresistanceofsteel110g13lbymodificationdispersionanddispersionnitridehardening |