*Вдовин К.Н., д.т.н., профессор, зав. кафедрой Аннотация. Рассмотрено влияние скорости охлаждения отливки на ее коэффициент абразивной износостойкости и показано, что износостой-кость зависит от величины формирующегося на поверхности износа слоя, упрочненного деформационным двойникованием. Выявлено, что максимальная величина упрочненного слоя отливки образуется как при низких, так и высоких скоростях охлаждения, что связано по-нижением значения энергии дефекта упаковки (ЭДУ), которая, в свою очередь, меняется в зависимости от концентрации марганца, хрома и кремния. При средней скорости охлаждения степень легированности аустенита становится такой, что происходит увеличение значения ЭДУ. При этом возникает затруднение процесса деформационного двойникования (TWIP) и формирование упрочненного слоя с минималь-ной толщиной или его полным отсутствием.Ключевые слова: литая высокомарганцевая сталь, энергия дефекта упаковки, абразивная износостойкость, деформационное двойникование. 10.17073/0368-0797-2016-9-603-609 Абразивная износостойкость высокомарганцевых сталей (к числу которых относится сталь Гадфильда) обусловлена постоянным формированием упрочненно-го слоя на ее поверхности износа. Важной особенно-стью строения зоны фрикционного контакта является формирование в слоях толщиной 1 -10 мкм ультрадис-персной структуры (УДС). Это показывает, что основ-ным механизмом деформации слоев толщиной порядка нескольких микрометров является разворот (проскаль-зывание) фрагментов УДС. Такой ротационный меха-низм пластичности обеспечивает реализацию в поверх-ностном слое рассматриваемой толщины чрезвычайно больших величин деформаций [1]. Образующееся при этом большое количество дефектов приводит к упроч-нению стали. Дополнительным фактором упрочнения в стали Гадфильда является эффект динамического деформационного старения, который также способст-вует накоплению высокой плотности дислокаций в ста-ли [2,3].
DOI:Стоит отметить, что для Fe -12Mn -1,2C ГЦК-стали (сталь Гадфильда) двойникование (TWIP) в процессе низкотемпературной деформации (при комнатной тем-пературе) является единственным механизмом упроч-нения. Эта сталь полностью сохраняет аустенитную структуру даже после деформирования сдвигом под давлением до 16 ГПа, при котором реализуется истин-ная деформация ε = 8,4 [4]. Это связано с достаточно большой величиной энергии дефекта упаковки (ЭДУ), которая зависит от химического состава сплава, тем-пературы деформации, размера зерна аустенита. При такой величине ЭДУ полностью подавляется превра-щение аустенита в ε-и α-мартенсит (TRIP), которое справедливо для метастабильных аустенитных сталей со значительно более низкими содержанием углерода и/или марганца и значением ЭДУ [2, 5 -8]. Чрезмерное увеличение значения ЭДУ будет приводить к подавле-нию TWIP-превращения, а деформация будет прохо-дить за счет скольжения дислокаций (SIP) [3, 9 -11].Анализ литературных данных показывает, что раз-личные химические элементы по-разному влияют на величину ЭДУ и их можно разделить на два типа: уве-личивающие ее и снижающие. Из всех элементов...