Лахтин_Матеориаловедение

Хромоникелемолибденовые стали. Хромоникелевые стали обладают склонностью к обратимой отпускной хрупкости, для устранения которой многие детали небольших размеров из этих сталей охлаждают после высокого отпуска в масле, а более крупные детали — в воде. Однако даже охлаждение в воде для многих крупногабаритных деталей из глубокопрокаливающихся хромоникелевых сталей не приводит к достаточно быстрому охлаждению внутренних частей, в которых развивается отпускная хрупкость. Для предотвращения этого дефекта стали дополнительно легируют молибденом (сталь 40ХН2МА) или вольфрамом. Небольшие детали из этих сталей (см. табл. 8) после высокого отпуска можно охлаждать на воздухе, а более крупные

— в масле. Механические свойства этих сталей приведены на рис. 162.

Хромоникелемолибденованадиевые стали. Нередко в хромо-

никелевую сталь кроме молибдена (вольфрама) добавляют ванадий, который способствует получению мелкозернистой структуры. Примером сталей, легированных Cr, Ni, Mo и V, могут служить 38ХНЗМФ и 36Х2Н2МФА. Большая устойчивость переохлажденного аустенита обеспечивает высокую прокаливаемость, что позволяет упрочнять термической обработкой крупные детали. Даже в очень больших сечениях (1000—1500 мм и более) в сердцевине после закалки образуется бейнит, а после отпуска — сорбит. Указанные стали обладают высокой прочностью, пластичностью и вязкостью и низким порогом хладноломкости (см. табл. 8). Этому способствует высокое содержание никеля. Молибден, присутствующий в стали, повышает ее теплостойкость. Эти стали можно использовать при температуре 400—450 °С.

Недостатками высоколегированных хромоникелемолибденованадиевых сталей являются трудность их обработки резанием и большая склонность к образованию флокенов. При обнаружении их хотя бы в одной поковке бракуют все поковки данной плавки. Поэтому, как правило, поковки подвергают противофлокенной обработке — многократному нагреву при 640—680 °С. Стали применяют для изготовления наиболее ответственных деталей турбин и компрессорных машин, для которых требуется материал особой прочности в крупных сечениях (поковки валов и цельнокованых роторов турбин, валы высоконапряженных турбовоз-духодувных машин, детали редукторов и т. д.).

8. СТАЛИ С ПОВЫШЕННОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬЮ РЕЗАНИЕМ

Обрабатываемость резанием является одной из важных технологических характеристик стали. Хорошая обрабатываемость резанием повышает производительность труда и сокращает расход инструмента, что имеет особо важное значение для массового производства (авто- и тракторостроения, сельскохозяйственного машиностроения, станкостроения и т. д.).

281

Поэтому в промышленности широко применяют так называемые автоматные стали, позволяющие проводить обработку резанием с большой скоростью, увеличить стойкость инструмента и получить высокое качество обрабатываемой поверхности.

Наиболее часто применяют автоматные углеродистые стали А12, А20, А40Г, имеющие повышенное содержание серы (0,08— 0,3 %), фосфора ≤0.05 %) и марганца (0,7—1,0 %). Сталь 40Г содержит 1,2—1,55 % Μn.

Сера в автоматной стали находится в виде сульфидов марганца MnS, т. е. вытянутых вдоль прокатки включений, которые способствуют образованию короткой и ломкой стружки. При повышенном содержании серы уменьшается трение между стружкой и инструментом из-за смазывающего действия сульфидов марганца.

Фосфор, повышая твердость, прочность и охрупчивая сталь, способствует образованию ломкой стружки и получению высокого качества поверхности.

Эти стали обладают большой анизотропией механических свойств, склонны к хрупкому разрушению, имеют пониженный предел выносливости. Поэтому сернистые автоматные стали применяют лишь для изготовления неответственных изделий — преимущественно нормалей или метизов. В настоящее время разработан ряд новых сталей повышенной обрабатываемости, легированных порознь или совместно Pb, Se, Те, Са, образующими металлические и неметаллические включения свинца, оксисульфидов, силикатов и других оксидов определенного состава, морфологии и дисперсности. Эти включения создают в очаге резания как бы внутреннее смазывание — тончайший слой (для свинца — 0,22 нм), препятствующий схватыванию инструмента с материалом обрабатываемой детали, что и облегчает образование и отделение стружки.

Свинец присутствует в стали в виде дисперсных частиц, улучшает обрабатываемость резанием инструментом из быстрорежущей стали (см. с. 352) при пониженных и средних скоростях резания (до 100—120 м/мин). Легированные стали, содержащие 0,15—0,30 % Pb (АС12ХН, АСЗОХМ, АС38ХГМ и др.), позволяют повысить скорость резания на 20—25 %, а при сохранении постоянной скорости резания увеличить стойкость инструмента в 2—7 раз в зависимости от состава и структуры обрабатываемой стали. Наиболее легко обрабатываются стали, имеющие структуру пластинчатого перлита и крупное зерно. При больших скоростях резания твердосплавным инструментом (см. с. 364) свинец в зоне резания плавится и испаряется, что вызывает схватывание инструмента с обрабатываемой деталью. Для улучшения обрабатываемости стали с повышенным содержанием серы (0,06—0,12 %) легируют 0,04—0,10 % Se (например,

стали А45Е, А40ХЕ). Селен образует сравнительно крупные сульфоселениды и селениды.

Комплексное легирование серой и селеном позволяет в 1,5— 2 раза снизить расходы режущего инструмента или сократить

282

на 20—30 % время обработки и уменьшить износ инструмента на 30—35 %. Микролегирование селеном улучшает обрабатываемость резанием труднообрабатываемых ферритных и аустенит-ных сталей.

Применение нашли дешевые стали повышенной обрабатываемости, содержащие кальций. Кальциевые стали (АЦ

— автоматная кальциевая) могут быть углеродистыми (АЦ20 ...

АЦ60) и легированными (АЦ45Х, АЦ40Г, АЦ40Г2, АЦ20ХНЗ и др.).

Кальциевые стали обрабатываются твердосплавным инструментом при высоких скоростях резания (более 100 м/с). Стойкость инструмента повышается в 1,5—3 раза. Нередко кальциевые стали дополнительно легируют свинцом или теллуром, а также селеном или комплексами этих добавок.

Присадки, повышающие обрабатываемость (S, Са, Pb, Se), понижают конструктивную прочность стали. Свинец снижает предел выносливости после цементации (нитроцементации) на 40 % и после улучшения на 10 %. Сера и кальций снижают при химико-термической обработке предел выносливости σ-1 на 20 %, предел контактной выносливости сталей, содержащих Pb, Са и S, более чем в 2 раза. Глобулярная форма дисперсных включений при однородно дифференцированной ферритноперлитной структуре менее резко снижает механические свойства и улучшает обрабатываемость резанием. Значительная анизотропия ударной вязкости в сталях повышенной обрабатываемости не позволяет рекомендовать их для деталей, работающих в сложнонапряженном состоянии, а также со значительными концентрациями напряжений.

9. МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩИЕ ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СТАЛИ

Высокая конструктивная прочность изделия достигается только тогда, когда оно изготовлено из материала, обладающего большой прочностью и высоким сопротивлением хрупкому разрушению. Этим требованиям в значительной степени отвечают безуглеродистые ≤0.03 % С) мартенситностареющие стали (углерод и азот — вредные примеси, снижающие пластичность и вязкость стали), упрочняемые закалкой и последующим старением.

Мартенситно-стареющие стали представляют собой сплавы железа с никелем (8—20 %), а часто и с кобальтом. Для протекания процесса старения в мартенсите сплавы дополнительно легируют Τι, ΑΙ, Mo и др. Высокая прочность мартенситно-старею- щих сталей обязана образованию твердого раствора железа и легирующих элементов (Ni, Со, Mo, A1 и др.), мартенситному превращению, сопровождающемуся фазовым наклепом и главным образом старению мартенсита, когда происходит образование сегрегации, метастабильных и стабильных фаз типа Fe3Mo, Ni3Mo, Ni3Ti, NiAl (Fe, Co)2Mo и др. Высокое сопротивление хрупкому

283

разрушению объясняется пластичностью и вязкостью безуглеродистого мартенсита («мартенсит замещения»).

Широкое применение в технике получила высокопрочная мар- тенситно-стареющая сталь Н18К9М5Т (≤0.03 % С, ~18 % Ni, ~9 % Со, ~5 % Мо, ~0,6 % Ti).

Сталь закаливают на воздухе от 820—850 °С. Нагрев до более высоких температур ведет к росту зерна и снижению пластичности. После закалки сталь состоит из безуглеродистого массивного (реечного) мартенсита, имеющего наряду с низкой прочностью хорошие пластичность и вязкость: σΒ = 1100÷200

МПа; σ0,2 = 950÷1100 МПа; δ = 18÷20 %; ψ = 70÷80 % и KCU = 2,0÷2,5 МДж/м2. Таким образом, характерной особенностью безуглеродистого мартенсита являются высокие пластичность и вязкость. В закаленном состоянии мартенситностареющие стали сравнительно легко обрабатываются давлением, резанием и хорошо свариваются. Стали обладают хорошей прокаливаемостью, и при закалке деформации изделий незначительны.

Старение при 480—520 °С повышает прочность мартенситностареющих сталей, но снижает пластичность и вязкость. Механические свойства сталей после старения: σΒ = 1900÷2100

МПа; σ0,2 = 1800÷2000 МПа; δ = 8÷12 %; ψ = 40÷60 %; KCU = 0,4÷0,6 МДж/м2 и 52 HRC.

Кроме стали Н18К8М5Т нашли применение менее легированные мартенситно-стареющие стали: Н12К8МЗГ2,

Н10Х11М2Т (σΒ = 1400÷1500 МПа), Н12К8М4Г2, Н9Х12Д2ТБ (σΒ = 1600÷ 1800 МПа) и др.

Мартенситно-стареющие стали после закалки и старения имеют ударную вязкость того же порядка, что и другие высокопрочные стали (KCU = 0,35÷0,6 МДж/м2). Однако порог хладноломкости t50 у мартенситно-стареющих сталей на 60—80 °С ниже, а работа распространения трещины КСТ значительно выше, чем у углеродосодержащих высокопрочных сталей (0,25— 0,3 МДж/м2 вместо 0,06—0,08 МДж/м2).

Вязкость разрушения К1с и мартенситно-стареющих сталей при σ0,2 = 1800÷2000 МПа составляет 50—70 МПа·м1/2, тогда как у углеродосодержащих легированных сталей при том же значении предела текучести —20—30 МПа·м1/2. Мартенситно-стареющие

стали имеют высокий предел упругости (σ0,002 — 1500 МПа) и поэтому могут применяться для изготовления пружин. При низких

температурах прочностные свойства, как это обычно наблюдается в стали, возрастают, но при сохранении повышенной пластичности и вязкости. Это позволяет их использовать для работы при низких температурах. Мартенситно-стареющие стали с 11—12 % Cr относятся к коррозионно-стойким (03Н10Х11М2Т). Мартенситностареющие стали применяют в авиационной промышленности, в ракетной технике, в судостроении, в приборостроении для упругих элементов, в криогенной технике и т. д. Эти стали дорогостоящие.

284

10. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ СТАЛИ С ВЫСОКОЙ ПЛАСТИЧНОСТЬЮ (ТРИПИЛИ ПНП-СТАЛИ)

Метастабильные высокопрочные аустенитные стали называют. ТРИП-сталями (TRIP от начальных букв —

Transformation Induced Plasticity) или ПНП-сталями

(пластичность, наведенная превращением). Эти стали содержат

8—14 % Cr, 8— 32 % Ni, 0,5—2,5 % Μn, 2—6 % Mo, до 2 % Si (например, 30Х9Н8М4Г2С2 и 25Н25М4П). Отличительной особенностью сталей является то, что после аустенитизации при 980—1200 °С температуры мартенситного превращения Мн и Мд (начало образования мартенсита деформации) находятся ниже 20 °С, т. е. стали имеют аустенитную структуру.

Для придания стали высоких механических свойств после аустенитизации ее подвергают 80 %-ной деформации (прокатка, волочение, гидроэкструзия и т. д.) при 250—550 °С (ниже температуры рекристаллизации). В процессе деформации аустенит претерпевает наклеп и обедняется углеродом, что приводит к повышению точек Мн и Мд. При этом точка Мд становится выше 20 °С. При охлаждении, следовательно, аустенит становится метастабильным и при его деформации протекает мартенситное превращение. Поэтому при испытании на растяжение участки аусте-нита, где локализуется деформация, претерпевают мартенситное превращение, что приводит к местному упрочнению, и деформация сосредоточивается в соседних (неупрочненных) объемах аусте-нита. Следовательно, превращение γ → α (мартенситное) исключает возможность образования «шейки», что объясняет высокую пластичность ПНП-сталей.

Механические свойства ПНП-сталей: σΒ = 1500÷1700 МПа, σ0,2 = 1400÷1550 МПа, δ = 50÷60 %. Характерным для этой группы сталей является высокое значение вязкости разрушения К1с и предела выносливости σ-1. При одинаковой или близкой прочности ПНП-стали пластичнее, а при равной пластичности имеют более высокий предел текучести, чем мартенситно-старею-щие стали или легированные высокопрочные стали. Широкому применению ПНП-сталей препятствует их высокая легирован-ность, необходимость использования мощного оборудования для деформации при сравнительно низких температурах, трудность сварки, анизотропия свойств деформированного металла и т. д. Эти стали используют для изготовления высоконагруженных деталей, проволоки, тросов, крепежных деталей и др.

11. РЕССОРНО-ПРУЖИННЫЕ СТАЛИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рессорно-пружинные стали предназначены для изготовления пружин, упругих элементов и рессор различного назначения.

285

Стали поступают в виде проволоки и ленты, а также горяче- и холоднокатаного проката или катанки, из которых изготовляют пружины. Стали для пружин (ГОСТ 14959—79) должны обладать высокими сопротивлением малым пластическим деформациям (σ0,005, σ0,2), пределом выносливости (σ-1) и релаксационной стойкостью1 при достаточной пластичности и вязкости.

Для получения этих свойств стали должны содержать более 0,5 % С и быть подвергнуты термической обработке — закалке и отпуску или деформационному упрочнению после патентиро-вания (см. с. 197).

В табл. 9 приведены режимы термической обработки и механические свойства некоторых рессорно-пружинных сталей.

Путем легирования можно повысить температуру отпуска (выше интервала развития необратимой отпускной хрупкости), что позволяет наряду с высоким сопротивлением малым пластическим деформациям получить хорошие пластичность и вязкость.

Стали должны обладать хорошей закаливаемостью и прокаливаемостью. После закалки мартенситная структура должна быть по всему объему. Присутствие после закалки немартенситных продуктов превращения аустенита (бейнита, ферритно-карбидной структуры, феррита), а также остаточного аустенита ухудшает все пружинные свойства. Чем мельче зерно, тем выше сопротивление стали малым пластическим деформациям. Наличие обезугле-роженного слоя на готовых пружинах резко снижает пределы упругости и выносливости.

Для пружин малого сечения, закаливаемых в масле и испытывающих невысокие напряжения, применяют углеродистые стали 65, 70, 75, 85.

1 Под релаксацией напряжений понимают самопроизвольное затухающее падение напряжений при постоянной суммарной деформации.

286

Более часто для изготовления пружин и рессор используют легированные стали, содержащие 1,5—2,8 % Si, 0,6—1,2 % Мn, 0,2—1,2 % Сr; 0,1—0,25 % V; 0,8—1,2 % W и 1,4—1,7 % №. Эти элементы обеспечивают необходимую прокаливаемость и закаливаемость, повышают релаксационную стойкость сталей и предел упругости.

В промышленности наиболее часто применяют кремнистые стали 55С2, 60С2А, 70СЗА. Поскольку кремний повышает прокаливаемость, задерживает распад мартенсита при отпуске и значительно упрочняет феррит, кремнистые стали (50С2, 55С2 и 60С2) имеют высокие пределы текучести и упругости, что обеспечивает хорошие свойства. Кремнистые стали применяют для изготовления пружин вагонов, многих автомобильных рессор, в станкостроении, для торсионных валов и др. Однако кремнистые стали склонны к обезуглероживанию поверхностных дефектов при горячей обработке и графитообразованию, что снижает предел выносливости. Дополнительное легирование кремнистых сталей Сr, Мn, W, Ni увеличивает их прокаливаемость и уменьшает склонность к обезуглероживанию, графитизации и росту зерна при нагреве.

Стали 60С2ХФА и 65С2ВА, имеющие высокую прокаливаемость, хорошую прочность (см. табл. 9) и релаксационную стойкость, применяют для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор. Когда упругие элементы работают в условиях сильных динамических нагрузок, применяют сталь с никелем 60С2Н2А.

Для изготовления автомобильных рессор широко применяют сталь 50ХГА, которая по технологическим свойствам превосходит кремнистые стали. Для клапанных пружин рекомендуется сталь 50ХФА, не склонная к перегреву и обезуглероживанию. Однако эта сталь имеет малую прокаливаемость и может применяться только для пружин с сечением проволоки, равным или менее 5—6 мм. Для увеличения прокаливаемости сталь легируют марганцем (50ХГФА), который снижает ударную вязкость. Оптимальная твердость рессор для получения максимального предела выносливости 42—48 HRC; при более высокой твердости предел выносливости снижается. Предел выносливости стали, а следовательно, и долговечность рессор и пружин резко снижаются при наличии на поверхности различных дефектов (забоин, рисок, царапин и т. д.), играющих роль концентраторов напряжений.

Срок службы рессор может быть повышен гидроабразивной и дробеструйной обработками (ППД), создающими в поверхностных слоях остаточные напряжения сжатия, понижающие рабочие напряжения растяжения в наружных волокнах. После дробеструйной обработки предел выносливости повышается в 1,5—2 раза. Широка применяют пружины, изготовленные из патентированной холоднотянутой проволоки (см. с. 197) и холоднотянутой ленты

287

из высокоуглеродистых сталей 65, 65Г, 70, У8, У10. Высокие механические свойства проволоки достигаются патентированием

ипоследующей протяжкой при степени деформации не менее 70 %. Временное сопротивление проволоки после 95 %-ной деформации (диаметр проволоки 1,4 мм) достигает 2600 МПа. Пружины после холодной навивки подвергают отпуску при 210—320 °С для снятия напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости. Более часто применяют сталь, поступающую в виде проволоки диаметром от 6,0 до 0,15 мм и имеющую σΒ = 1360÷ 2200 МПа. Нагартованная лента имеет σΒ

= 750÷1200 МПа.

Кроме рассмотренных пружинных сталей общего назначения в машиностроении широко применяют пружинные стали и сплавы специального назначения. Кроме высоких механических свойств

исопротивления релаксации напряжений они должны обладать хорошей коррозионной стойкостью, немагнитностью, теплостойкостью и другими особыми свойствами. К этим сталям относятся высоколегированные мартенситные (высокохромистые коррозионно-стойкие стали), мартенситно-стареющие, аустенитные (коррозионно-стойкие, немагнитные и жаропрочные) стали и др.

12. ШАРИКОПОДШИПНИКОВЫЕ СТАЛИ

Подшипники качения являются ответственными деталями многих машин (станков, автомобилей, тракторов, вагонов, электродвигателей и др.), определяющих их точность и производительность.

Подшипники качения работают в условиях качения шариков (или роликов) по наружному и внутреннему кольцам. Наиболее часто причиной отказа подшипников являются излом, разрушение тел качения и рабочих поверхностей колец, а также усталостное выкрашивание рабочих поверхностей элементов подшипника.

Для изготовления тел качения и подшипниковых колец небольших сечений обычно используют высокоуглеродистую хромистую сталь ШХ15 (0,95—1,05 % С и 1,3—1,65 % Сг), а

больших сечений — хромомарганцевокремнистую сталь ШХ15СГ

(0,95— 1,05 % С, 0,9—1,2 % Сr, 0,4—0,65 % Si и 1,3—1,65 % Μn),

прокаливающуюся на большую глубину. Стали обладают высокой твердостью, износостойкостью и сопротивлением контактной усталости. К сталям предъявляют высокие требования по содержанию неметаллических включений, так как они вызывают преждевременное усталостное разрушение. Недопустима также карбидная неоднородность.

Электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплав, уменьшая количество неметаллических включений (сульфидов, оксидов и др.), повышает долговечность подшипников1. Стали изготовляют

1Если применен электрошлаковый переплав, к марке стали добавляется буква «Ш»,

апри использовании вакуумно-дугового переплава — буква «ВД», например: ШХ15Ш, ШХ15ВД.

288

в виде прутков, труб и проволоки. Для горячей штамповки стали поставляются без отжига, для холодной механической обработки

— в отожженном состоянии. После отжига стали получают однородную структуру мелкозернистого перлита с мелкими включениями вторичных карбидов. Такая структура обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием (К = 0,55 для стали Р18) и достаточную пластичность при холодной штамповке шариков и роликов; твердость после отжига 179—207 НВ. Кольца, шарики и ролики проходят закалку в масле (30—60 °С) от 840— 860 °С и отпуск при 150—170 °С. Перед отпуском для уменьшения количества остаточного аустенита детали подшипника охлаждаются до температуры не выше 20—25 °С. Это повышает стабильность их размеров. Для подшипников, которые должны иметь особо высокую стабильность размеров, иногда применяют обработку холодом при —70÷—80 °С.

Для получения оптимального сочетания прочности и контактной выносливости кольца и ролики подшипников должны иметь после закалки и отпуска твердость 61—65 HRC для стали ШХ15 и 60—64 HRC для стали ШХ15СГ, а шарики —62—66 HRC.

Для изготовления деталей подшипников качения, работающих при высоких динамических нагрузках, применяют цементуемые стали 20Х2Н4А и 18ХГТ. После газовой цементации на толщину 1,2—3,5 мм, высокого отпуска, закалки и отпуска при 160— 170 °С детали подшипника из стали 20Х2Н4А имеют на поверхности 58—62 HRC и в сердцевине 35—45 HRC.

Детали подшипника качения из стали 18ХГТ подвергают цементации на толщину 0,9—1,8 мм. После закалки и низкого отпуска они имеют твердость 61—65 HRC.

В последние годы разработан и внедрен в массовое производство процесс объемно-поверхностной закалки колец тяжелонагру-женных роликовых подшипников для букс железнодорожных вагонов. Для изготовления этих деталей применяют высокоуглеродистую сталь ШХ4 (0,95—1,05 % С, 0,15—0,3 % Si; 0,15— 0,3 % Мn; 0,35—0,5 % Сг) с

регламентированной прокаливае-мостью, имеющую перед закалкой структуру зернистого перлита.

Закаливаемые кольца нагревают в специальном автоматическом станке индукционным способом насквозь, после чего осуществляют короткую изотермическую выдержку при 850 °С. Закалка выполняется в закалочной камере, где поверхности кольца с большой скоростью омываются потоком воды. Затем следует низкий отпуск при 160 °С 4 ч. После такой термической обработки (вследствие ограниченной прокаливаемости стали ШХ4) на кольцах толщиной 14 мм образуется закаленный слой со структурой мартенсита толщиной 2,5—3,5 мм, твердостью 60—63 HRC, а сердцевина получает структуру троостита и сорбита закалки твердостью 35—40 HRC. Кольца роликовых подшипников, обра-

289

ботанные таким способом, имеют высокие показатели конструктивной прочности.

13. ИЗНОСОСТОЙКИЕ СТАЛИ

Для деталей, работающих на износ в условиях абразивного трения и высоких давлений и ударов (например, для траков некоторых гусеничных машин, щек дробилок, черпаков землечерпательных машин, крестовин железнодорожных и трамвайных путей и т. д.), применяют высокомарганцевую литую аусте-нитную сталь 110Г13Л, содержащую 0,9—1,3 % С и 11,5— 14,5 % Mn.

Структура этой стали после литья состоит из аустенита и избыточных карбидов (Fe, Mn)3C, выделяющихся по границам зерен, что снижает прочность и вязкость стали. В связи с этим литые изделия закаливают с нагревом до 1100 °С и охлаждением в воде. При таком нагреве растворяются карбиды, и сталь после закалки приобретает более устойчивую аустенитную структуру. Она обладает следующими механическими свойствами: σΒ = 800÷

1000 МПа; σ0,2 = 250÷350 МПа; δ = 35÷45 %; φ = 40÷50 %; 180—220 НВ. Сталь с аустенитной структурой характеризуется

низким пределом текучести, составляющим примерно одну треть от временного сопротивления, и сильно упрочняется под действием холодной деформации.

Сталь 110Г13Л обладает высокой износостойкостью только при ударных нагрузках, когда происходит деформационное упрочнение аустенита и образование ε-мартенсита с ГПУ-решеткой. При небольших ударных нагрузках в сочетании с абразивным изнашиванием либо при чистом абразивном изнашивании мартенситное превращение не протекает и износостойкость стали 110Г13Л невысокая.

При повышенном содержании фосфора сталь 110Г13Л хладноломка. При содержании в стали более 0,05 % Ρ по границам зерен образуется хрупкая фосфидная эвтектика, на которой зарождается и растет хрупкая трещина при низких температурах, поэтому при использовании стали в северных районах содержание фосфора должно быть равно или менее

0,02—0,03 %.

Высокой стойкостью при циклическом контактноударном нагружении и ударноабразивном изнашивании обладает литая сталь 60Х5Г10Л, претерпевающая при эксплуатации мартенситное превращение.

Для изготовления лопастей гидротурбин и гидронасосов, судовых гребных винтов и других деталей, работающих в условиях изнашивания при кавитационной эрозии, применяют стали с нестабильным аустенитом 30Х10П0 и 0Х14АП2 и 0Х14П2М, испытывающим при эксплуатации частичное мартенситное (γ → ε мартенсит) превращение.

В процессе работы изделий, подверженных кавитационной эрозии, деформация и разрушение поверхностных слоев приводят

290