105 / 146
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 4. 2017
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
105
Наличие в химическом составе чугуна ЧМН-35М молибдена (0,6-0,9 %) и никеля (0,5-
0,8 %) приводит к стабилизации перлита и обеспечивает получение мартенсита в структуре
чугуна (рисунок 8), что положительно влияет на износостойкость, уменьшая износ [7,8].
Рис. 8.
Мартенсит в структуре чугуне ЧМН-35М
На основании сравнения результатов испытаний можно утверждать, что чугун ЧМН-
35М полностью соответствует эксплуатационным требованиям, предъявляемы к деталям,
работающим в условиях длительного циклического ударно-фрикционного воздействия.
Выводы
1. Исследование влияния концентрации легирующих элементов в чугуне ЧМН-35М
выявило зависимость влияние концентрации никеля и молибдена на твердость и
механические свойства разработанного материала. При уменьшении концентрации никеля
менее 0,5% снижается твердость и предел прочности, при увеличении концентрации выше
0,8% твердость и предел прочности существенно не изменяются. При уменьшении
концентрации молибдена менее 0,6% приводит к существенному понижению твердости и
предела прочности, при концентрации более 0,9 твердость повышается, а предел прочности
резко уменьшается за счет образования карбидов молибдена.
2. Исследование влияние легирующих элементов ЧМН-35М на структуру материала
выявило зависимость концентрации никеля и молибдена на характер микроструктуры
разработанного материала. Так ввод никеля от 0,5% до 0,8% и молибдена от 0,6% до 0,9%
способствует образованию мартенситной структуры, Появление мартенсита положительно
влияет на прочность и износостойкость.
3. При испытании на статический изгиб уровень прочностных свойств у
модифицированного чугуна марки ЧМН-35М выше, чем у серийного чугуна марки СЧ35:
разрушающее напряжение выше на 23-35%, предел общей текучести – на 30-33%, а
суммарная работа разрушения - в 1,5 раза
4. Проведены сравнительные фрактографические исследования разрушения чугунов
СЧ35 и ЧМН-35М. Механизм разрушения обоих чугунов одинаковый как в области
зарождения, так и в распространении трещины. Разрушение проходит по хрупкому
механизму с явным преобладанием межзеренного разрушения. Строение поверхности
разрушения в модифицированном чугуне существенно однороднее и размер фасеток скола
примерно в 1,5 раза мельче.
Список литературы
1.
Габец А.В., Марков А.М.. Габец Д.А.
Исследование свойств и разработка
эффективной конструкции опоры кузова вагона: монография. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ им.
И.И. Ползунова, 2016. – 83 с.