Сталь, чугун Ст40 (19 об.)

Содержание углерода в стали определяет ее структуру и свойства, которые в значительной степени связаны с ее сопротивлением гидроэрозии.

Влияние содержания углерода в стали на сопротивляемость гидроэрозии (потери массы за 6 ч испытаний)

Содержание углерода, %	Отжиг		Закалка и отпуск при 200° С		Содержание углерода, %	Отжиг		Закалка и отпуск при 200° С
Содержание углерода, %	НВ	Потери массы, мг	НВ	Потери массы, мг	Содержание углерода, %	НВ	Потери массы, мг	НВ	Потери массы, мг
0,02 0,20 0,40	60 128 166	682,3 386,5 231,8	65 340 495	678,4 48,2 2,3	0,60 0,80 1,00	183 212 217	184,6 158,4 155,8	512 578 627	1,8 0,9 1,2

Примечание. Закалка - по оптимальному режиму.

Влияние содержания углерода на сопротивляемость стали гидроэрозии изучали на образцах из нелегированной стали с содержанием углерода от 0,03 до 1,0% в отожженном и закаленном состоянии (табл. выше). Опыты показали, что увеличение содержания углерода приводит к повышанию эрозионной стойкости как отожженной, так и закаленной стали. Для отожженной стали повышение эрозионной стойкости наблюдается при увеличении содержания углерода до 0,6-0,8%. Дальнейшее повышение содержания углерода в стали не приводит к заметному увеличению эрозионной стойкости (рис. ниже) и даже снижает ее. Такая закономерность объясняется увеличением в структуре стали количества карбидной фазы и большими скоплениями карбидов. При содержании в стали 0,6% углерода в ее структуре имеется большое количество перлита, повышающего упругие свойства стали и ее сопротивление пластической деформации. Исследование показало, что перлит является прочной структурной составляющей и способствует увеличению сопротивляемости гидроэрозии.

После закалки сопротивляемость микроударному разрушению максимально возрастает при увеличении содержания углерода в стали до 0,4%. При содержании углерода 0,2-0,3% сталь после закалки имеет повышенную сопротивляемость гидроэрозии (рис. ниже).

Более высокое содержание углерода не приводит к заметному увеличению прочности мартенсита. Поэтому после закалки и низкого отпуска сопротивляемость гидроэрозии стали с содержанием углерода 0,4% и более практически не изменяется.

Рис. Изменение сопротивляемости гидроэрозии в зависимости от содержания углерода в стали при длительности струеударного испытания 10 ч: 1 - в отожженном состоянии; 2 - в закаленном состоянии