Влияние длительности цементации на структуру и свойства конструкционных среднеуглеродистых сталей 40Х, 35ХГСА и 42CrMoS4

Abstract

Исследовано влияние увеличения длительности цементации с 8 до 12 ч с последующей закалкой и низкотемпературным отпуском на структурообразование и контактную усталость конструкционных среднеуглеродистых низколегированных сталей 35ХГСА, 40Х и 42CrMoS4, не относящихся к традиционно цементуемым. Подтверждено, что в стали 35ХГСА повышенное содержание кремния увеличивает микротвердость поверхности термодиффузионно-упрочненных слоев, снижает количество углерода и толщину заэвтектоидной зоны, уменьшает объемную долю карбидной фазы и размеры включений по сравнению с аналогичными слоями, сформированными на сталях 40Х и 42CrMoS4. Установлено, что максимальную износостойкость имеют термоупрочненные слои стали 35ХГСА после 12‑часовой цементации и стали 40Х после 8‑часовой цементации, микроструктура которых состоит из мартенсита отпуска, 10–15 об. % кар‑ бидов размером не более 10 мкм и остаточного аустенита – 10 об. % в стали 35ХГСА и 17 об. % в стали 40Х. Обнаружено, что содержание углерода более 1,8 мас. % на поверхности цементованных слоев приводит к снижению износостойкости из-за высокого содержания (более 30 об. %) крупных (более 10 мкм) карбидов.