Закономерности изнашивания упрочненной ионами азота аустенитной стали 12X18H10T

Abstract

Представлены результаты исследования структуры, микротвердости и данные триботехнических испытаний образцов стали 12Х18Н10Т, подвергнутой обработке ионами азота при различных температурах. Показано, что при ионном азотировании стали образуются упрочненные слои толщиной от 3 до 18 мкм, характеризующиеся повышенной твердостью (до 1400 HV 0,05) и содержащие азотистый аустенит γN, а также нитридные фазы γ΄N и СrN. Установлено, что в процессе трения образцов стали с упрочненным слоем, происходит переход от стадии постепенного медленного изнашивания азотированного слоя к его ускоренному износу при уменьшении толщины слоя до 3–5 мкм. Сделано заключение, что ускоренный износ тонких модифицированных слоев вызван пластической деформацией подложки и фазовым γ → a превращением в ней, приводящими к растрескиванию поверхностного слоя. The results of the study of the structure, microhardness, and data from tribological tests of AISI 321 steel samples treated with nitrogen ions at various temperatures are presented. It is shown that the ion nitriding of steel forms hardened layers with a thickness of 3 to 18 microns, characterized by increased hardness (up to 1400 HV 0.05) and containing nitrogenous austenite γN, as well as nitride phases γ΄N and CrN. It is established that during the friction of steel samples with a hardened layer, the transition from the stage of gradual slow wear of the azo-tated layer to its accelerated wear occurs when the layer thickness decreases to 3 – 5 microns. It is concluded that accelerated wear of thin modified layers is caused by plastic deformation of the substrate and phase γ → a transformation in it, which leads to cracking of the surface layer.