Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66
Received 10.04.2019 UDK 669.141.25:539.62 The article presents the results of the study of tribological characteristics and the process of formation of the secondary structure of deformed steel 20X13 and cast steels 120X15 and 120X15Ю under conditions of boundary friction (water was fed into the fri...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/135 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-135 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-22T10:24:18Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
хромиста сталь граничне тертя вторинна структура інтенсивність зношування |
| spellingShingle |
хромиста сталь граничне тертя вторинна структура інтенсивність зношування Новицький, В. Г. Шипицин, С. Я. Лахненко, В. Л. Локтіонов-Ремізовський, В. А. Кальчук, Н. А. Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| topic_facet |
хромиста сталь граничне тертя вторинна структура інтенсивність зношування chromium steel boundary friction secondary structure wear rate |
| format |
Article |
| author |
Новицький, В. Г. Шипицин, С. Я. Лахненко, В. Л. Локтіонов-Ремізовський, В. А. Кальчук, Н. А. |
| author_facet |
Новицький, В. Г. Шипицин, С. Я. Лахненко, В. Л. Локтіонов-Ремізовський, В. А. Кальчук, Н. А. |
| author_sort |
Новицький, В. Г. |
| title |
Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| title_short |
Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| title_full |
Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| title_fullStr |
Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| title_full_unstemmed |
Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| title_sort |
трибологічні характеристики литих 120x15, 120x15ю і стандартної 20x13 сталей в умовах граничного тертя: processy litʹâ, 2019, tom 135, №3, p.59-66 |
| title_alt |
Tribological Characteristics of Cast 120X15, 120X15Ю and Standard 20X13 Steels in Conditions of Boundary Friction: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 |
| description |
Received 10.04.2019
UDK 669.141.25:539.62
The article presents the results of the study of tribological characteristics and the process of formation of the secondary structure of deformed steel 20X13 and cast steels 120X15 and 120X15Ю under conditions of boundary friction (water was fed into the friction zone). Initially, the microstructure of the steel 20Х13 is a ferrite-carbide mixture consisting of high-chromium ferrite and carbide type Cr23C6, and the microstructure of cast steels 120X15 and 120X15Ю is a ferrite-carbide mixture consisting of high-chromium ferrite and carbide type Cr7C3 with eutectic (α + Cr7C3) along the boundaries grains. Tests of specimen s wear under conditions of sliding friction were carried out according to the ring (counterbody) – block (specimen) setup. Sliding velocity was 1 m/s, and the specific load was 5 MPa. The phase composition and parameters of the fine structure of the working surface of the sample steels before and after friction tests were determined using X-ray structure analysis in iron Kα-radiation. It has been established that the wear rate of cast steel 120X15Ю is 3 and 2 times less than that of steels 20X13 and 120X15, respectively. It should be noted that in the surface layers of steel 20X13, after friction, α↔γ transformations are not observed, and friction energy dissipation occurs due to thermal fields and changes in the fine structure of the α-phase. The structure of the surface layers of cast steels 120X15 and 120X15Ю undergoes more significant changes in the process of boundary friction, and, in this case, the initial α-phase has a greater ability to accumulate energy from the outside due to a change in the fine structure without destruction. An additional factor for the dissipation of friction energy is the occurrence of α↔γ transformations in the surface friction layers of cast steels. At the same time, for the cast steel 120X15Ю a dynamic equilibrium is established between the α- and γ-phases, and an almost equal density of dislocations in the α -and γ-phases is established. This leads to increased wear resistance of cast steel 120X15Ю compared with the others. These results can be used in the development of cast steels for the flowthrough parts of unified centrifugal pumps such as CN 50, etc. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/135 |
| work_keys_str_mv |
AT novicʹkijvg tribologicalcharacteristicsofcast120x15120x15ûandstandard20x13steelsinconditionsofboundaryfrictionprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT šipicinsâ tribologicalcharacteristicsofcast120x15120x15ûandstandard20x13steelsinconditionsofboundaryfrictionprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT lahnenkovl tribologicalcharacteristicsofcast120x15120x15ûandstandard20x13steelsinconditionsofboundaryfrictionprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT loktíonovremízovsʹkijva tribologicalcharacteristicsofcast120x15120x15ûandstandard20x13steelsinconditionsofboundaryfrictionprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT kalʹčukna tribologicalcharacteristicsofcast120x15120x15ûandstandard20x13steelsinconditionsofboundaryfrictionprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT novicʹkijvg tribologíčníharakteristikilitih120x15120x15ûístandartnoí20x13stalejvumovahgraničnogotertâprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT šipicinsâ tribologíčníharakteristikilitih120x15120x15ûístandartnoí20x13stalejvumovahgraničnogotertâprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT lahnenkovl tribologíčníharakteristikilitih120x15120x15ûístandartnoí20x13stalejvumovahgraničnogotertâprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT loktíonovremízovsʹkijva tribologíčníharakteristikilitih120x15120x15ûístandartnoí20x13stalejvumovahgraničnogotertâprocessylitʹa2019tom1353p5966 AT kalʹčukna tribologíčníharakteristikilitih120x15120x15ûístandartnoí20x13stalejvumovahgraničnogotertâprocessylitʹa2019tom1353p5966 |
| first_indexed |
2025-09-24T17:40:56Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:40:56Z |
| _version_ |
1844168118197288960 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-1352023-06-22T10:24:18Z Tribological Characteristics of Cast 120X15, 120X15Ю and Standard 20X13 Steels in Conditions of Boundary Friction: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 Трибологічні характеристики литих 120X15, 120X15Ю і стандартної 20X13 сталей в умовах граничного тертя: Processy litʹâ, 2019, Tom 135, №3, p.59-66 Новицький, В. Г. Шипицин, С. Я. Лахненко, В. Л. Локтіонов-Ремізовський, В. А. Кальчук, Н. А. хромиста сталь граничне тертя вторинна структура інтенсивність зношування chromium steel boundary friction secondary structure wear rate Received 10.04.2019 UDK 669.141.25:539.62 The article presents the results of the study of tribological characteristics and the process of formation of the secondary structure of deformed steel 20X13 and cast steels 120X15 and 120X15Ю under conditions of boundary friction (water was fed into the friction zone). Initially, the microstructure of the steel 20Х13 is a ferrite-carbide mixture consisting of high-chromium ferrite and carbide type Cr23C6, and the microstructure of cast steels 120X15 and 120X15Ю is a ferrite-carbide mixture consisting of high-chromium ferrite and carbide type Cr7C3 with eutectic (α + Cr7C3) along the boundaries grains. Tests of specimen s wear under conditions of sliding friction were carried out according to the ring (counterbody) – block (specimen) setup. Sliding velocity was 1 m/s, and the specific load was 5 MPa. The phase composition and parameters of the fine structure of the working surface of the sample steels before and after friction tests were determined using X-ray structure analysis in iron Kα-radiation. It has been established that the wear rate of cast steel 120X15Ю is 3 and 2 times less than that of steels 20X13 and 120X15, respectively. It should be noted that in the surface layers of steel 20X13, after friction, α↔γ transformations are not observed, and friction energy dissipation occurs due to thermal fields and changes in the fine structure of the α-phase. The structure of the surface layers of cast steels 120X15 and 120X15Ю undergoes more significant changes in the process of boundary friction, and, in this case, the initial α-phase has a greater ability to accumulate energy from the outside due to a change in the fine structure without destruction. An additional factor for the dissipation of friction energy is the occurrence of α↔γ transformations in the surface friction layers of cast steels. At the same time, for the cast steel 120X15Ю a dynamic equilibrium is established between the α- and γ-phases, and an almost equal density of dislocations in the α -and γ-phases is established. This leads to increased wear resistance of cast steel 120X15Ю compared with the others. These results can be used in the development of cast steels for the flowthrough parts of unified centrifugal pumps such as CN 50, etc. Поступила 10.04.2019 УДК 669.141.25:539.62 У статті представлено результати дослідження трибологічних характеристик і процесу формування вторинної структури деформованої 20Х13 і литих 120Х15, 120Х15Ю сталей в умовах граничного тертя (в зону тертя подавалася вода). У початковому стані мікроструктура сталі 20Х13 являє собою ферито-карбідну суміш, яка складається з високохромистого фериту та карбіду типу Cr23C6, а литих сталей 120Х15 і 120Х15Ю – ферито-карбідну суміш, що складається з високохромистого фериту та карбіду типу Cr7C3 з евтектикою (α + Cr7C3) по границях зерен.Випробування зразків на зношування в умовах тертя ковзання проводили за схемою вал (контртіло) – вкладиш (зразок). Швидкість ковзання становила 1 м/с, а питоме навантаження 5 МПа. Фазовий склад і параметри тонкої структури робочої поверхні досліджуваних сталей до і після випробувань на тертя визначали за допомогою рентгеноструктурного аналізу в залізному Kα-випромінюванні. Встановлено, що інтенсивність зношування литої сталі 120Х15Ю в 3 і 2 рази менше, ніж сталей 20Х13 і 120Х15, відповідно. Слід зазначити, що в поверхневих шарах сталі 20Х13 після тертя не спостерігається α↔γ перетворення, і дисипація енергії тертя здійснюється за рахунок теплових полів і зміни тонкої структури α-фази. Структура поверхневих шарів литих сталей 120Х15 і 120Х15Ю зазнає більш суттєвих змін в процесі граничного тертя, і, в даному випадку, вихідна α-фаза має більшу здатність до накопичення енергії ззовні за рахунок зміни тонкої структури без руйнування. Додатковим фактором для дисипації енергії тертя є протікання α↔γ перетворень в поверхневих шарах тертя литих сталей. При цьому для литої сталі 120Х15Ю встановлюється динамічна рівновага між α- і γ-фазами, і встановлюється практично рівність щільності дислокацій в α- і γ-фазах. Це обумовлює підвищену зносостійкість литої сталі 120Х15Ю в порівнянні з іншими. Отримані результати можуть бути використані при розробці литих сталей для деталей проточної частини уніфікованих відцентрових насосів типу ЦН 50 та ін. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2019-10-22 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/135 Casting processes; Casting processes №3 (135) 2019; 59-66 Процеси лиття; Процеси лиття №3 (135) 2019; 59-66 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/135/141 Авторське право (c) 2019 В. Г. Новицький, С. Я. Шипицин, В. Л. Лахненко, В. А. Локтіонов-Ремізовський, Н. А. Кальчук https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |