МІКРОСТРУКТУРА ТА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ДИСПЕРСІЙНО-ЗМІЦНЕНОЇ НЕРЖАВІЮЧОЇ СТАЛІ 17-4 З РІЗНИМ ВМІСТОМ ТИТАНУ

Анотація

Досліджено характеристики зносу дисперсійно-зміцненої нержавіючої сталі 17-4 PH SS з різним вмістом  титану (0,5, 1,0, 1,5 и 2% (мас.)). Суміш елементарних порошків (у % (мас.): 17 Cr, 4 Cu, 4 Ni, 1 Mn, 1 Si, 0,3 Nb, 0,07 C, решта Fe) піддавали холодному пресуванню (800 МПа), далі пресовки спікали у вакуумі під тиском 0,1 Па протягом 1 год при температурі 1300 °C й охолоджували з піччю до кімнатної температури. Сплав із різним вмістом титану піддавали старінню при температурі 480 °C протягом 1, 4 і 8 год. Для характеризації термооброблених сплавів застосовували сканувальну електронну мікроскопію, рентгенівський дифракційний аналіз, вимірювали їхню густину та твердість. Випробування на знос проведені за схемою “штифт–диск” при швидкості ковзання 0,8 м/с, двох різних навантаженнях (30 и 45 Н) та п’яти різних величинах шляху ковзання (600, 1200, 1800, 2400 і 3000 м). Результати дослідження показали, що втрати маси та густина сплавів 17-4 PH SS зменшувались зі збільшенням вмісту титану, тоді як твердість зростала. Отже, збільшення частки титану в сталі сприяє зменшенню втрат маси. Найвищі значення коефіцієнта тертя показали зразки з 0,5% Ti, а найнижчі — зразки з 2% Ti. Цілком очікувано в матеріалі утворюються карбіди М₂₃С₆ і М₃С. За результатами сканувальної електронної мікроскопії зношених поверхонь адгезивні та окиснювальні механізми зносу визначені домінуючими. Показано, що вибором складу з найбільшою твердістю та відповідних умов спікання можна значною мірою підвищити зносостійкість нержавіючої сталі 17-4.