Исследование влияния микролегирования бором на микроструктуру и свойства высокомарганцовистой износостойкой стали 110г13л

Аннотация

Эксплуатационная эффективность высокомарганцовистой стали 110Г13Л определяется её аустенитной структурой, размером зёрен и способностью к деформационному упрочнению в процессе нагружения. Однако крупные аустенитные зёрна в отливке и карбидные выделения по границам зёрен могут ограничивать износостойкость при низких и средних ударно-абразивных нагрузках. В настоящей работе исследовано влияние микролегирования бором в количестве 0; 0,002; 0,005 и 0,009 % на микроструктуру, твёрдость по Бринеллю и относительную износостойкость стали 110Г13Л. Опытные плавки проводили в индукционной печи вместимостью 0,25 т, бор вводили с использованием ферробора ФБ17. Образцы подвергали аустенитизации при 1080 °C в течение 1,5 ч с последующей закалкой в воде. Металлографические исследования и анализ механических свойств показали, что наиболее благоприятные результаты достигнуты при содержании бора 0,005 %: средний размер зёрен уменьшился со 178 до 66 мкм, твёрдость повысилась с 210 до 226 HB, а относительная износостойкость достигла 1,36. При содержании бора 0,009 % твёрдость повысилась до 236 HB, однако размер зёрен составил 71 мкм, а относительная износостойкость снизилась до 1,29. Такое поведение предположительно связано с увеличением количества выделений по границам зёрен и ухудшением структурной целостности при избыточном содержании бора. Полученные результаты указывают на 0,005 % B как на наиболее благоприятную из экспериментально исследованных концентраций. Интервал 0,003–0,006 % предлагается в качестве ориентировочного диапазона для промышленного применения, требующего подтверждения дополнительным фазовым анализом и испытаниями на ударную вязкость.