Триботехническое материаловедение и триботехнология - Денисова В. А.
Упрочняющими фазами в
легированных сталях могут быть карбиды разного состава: нитриды, карбонитриды,
интерметаллиды, чистые и малорастворимые металлы в железе (например, чистая
медь). Наиболее эффективное упрочнение достигается такими фазами, которые
способны растворяться в твердом растворе (например, в аустените при нагреве), а
затем выделяться из него в мелкодисперсном состоянии и сохраняться при
температурах технологической обработки и использования деталей ТС.
К эффективным упрочнителям
относятся карбиды: УС, КЪС, МоС и нитриды УК, КЪК~, а также комплексные фазы на
их основе. Оптимальное упрочнение от твердых дисперсных частиц достигается при
условии, когда эти частицы достаточно малы и когда расстояние между ними в твердом
растворе также мало. Обеспечивается этот процесс соответствующим подбором
легирующих элементов и режимов термической обработки (закалка и высокий отпуск,
закалка и низкий отпуск), позволяющих получить структуру с высокими
механическими и триботехническими характеристиками.
В таблице 3.5 приведены
данные о режимах термообработки и свойствах некоторых цементируемых
конструкционных легированных сталей, применяемых в ТС и узлах трения различного
назначения.
Применяемая для изготовления
зубчатых передач топливных авиационных насосов сталь 18Х2Н4ВА в поверхностном
слое имеет высокую твердость. После ее цементации и термообработки повышается
усталостная прочность зубьев и этим существенно увеличиваются показатели
долговечности (срок службы и ресурс). Чем выше твердость поверхностного слоя и
предел текучести сердцевины зуба, тем выше ан - контактная
выносливость, сопротивление усталости и износостойкость зубчатых колес. Во
избежание поломки зубьев, сердцевина зуба должна иметь твердость в пределах
32.42 НЯСэ. Твердость зубьев шестерни должна быть выше на 15...20%
твердости зубьев колеса.