Разработка технологии повышения устойчивости стали 110Г13Л к абразивному истиранию и ударному разрушению

В условиях современного производства высокомарганцовистая сталь 110Г13Л находит широкое применение в качестве материала для изготовления деталей, подвергающихся значительным ударным и абразивным нагрузкам. В настоящее время наблюдается отсутствие эффективной технологии термической обработки изделий, изготовленных из высокомарганцовистой стали 110Г13Л, обеспечивающей высокую стойкость к ударно-абразивному износу, что обуславливает недостаточную эксплуатационную стойкость данных изделий. Эксплуатанты оборудования с рабочими органами из стали 110Г13Л вынуждены значительно увеличивать объем закупок расходных деталей у заводов – производителей, при этом следует учитывать, что износостойкость различных плавок стали 110Г13Л, может отличаться в два-четыре раза. Решение проблемы в рамках данного проекта позволит значительно снизить издержки производства за счет увеличения межремонтного периода технологического оборудования. Целью данного проекта является повышение устойчивости стали 110Г13Л к ударно-абразивному изнашиванию. Для достижения этой цели была поставлена задача оптимизации структуры стали путём осуществления термоциклической термической обработки, направленной на сфероидизацию карбидной фазы, облегчающей её последующее растворение в аустенитной матрице в процессе аустенизации. Термоциклическая термическая обработка позволит активизировать процессы диффузии углерода и легирующих элементов, что приведет к более равномерному распределению этих компонентов в аустенитной матрице. Это, в свою очередь, будет способствовать улучшению механических свойств стали, таких как прочность, твердость и износостойкость. Научная новизна работы заключается в следующем: 1. Разработана методика увеличения степени насыщения аустенита углеродом и легирующими элементами в процессе аустенизации стали 110Г13Л. 2. Разработана технология проведения термоциклической термической обработки стали 110Г13Л, направленной на сфероидизацию карбидной фазы, облегчающей её последующее растворение в аустенитной матрице в процессе аустенизации, применительно для реализации в условиях литейного производства. 3. Исследованы структура и механические свойства высокомарганцовистой стали 110Г13Л подвергнутой термоциклической обработке. 4. Установлено, что проведение термоциклической термической обработки способствует улучшению растворимости карбидов в аустенитной матрице и, как следствие, повышению ударной вязкости и износостойкости стали, что важно для ее применения в условиях высоких нагрузок, а также коррозионной и абразивной среды. Предполагается, что результаты данного проекта будут использованы в промышленности, снизят частоту ремонтов и замену деталей, а также повысят экономическую эффективность производства. В конечном итоге, данное исследование не только решит актуальную проблему повышения износостойкости стали 110Г13Л, но и послужит стимулом для дальнейших разработок в области термической обработки и материаловедения.