Effect of silicon on the structure, tribological behaviour, and mechanical properties of nitrogen-containing chromium-manganese austenitic steels
- 1. Inst. Fiziki Metallov UrO RAN, Ekaterinburg (Russian Federation)
- 2. Yuzhno-Ural'skij Gosudarstvennyj Univ., Chelyabinsk (Russian Federation)
Description
The effect of silicon in quantity of 3.5-4.5 mass. % on tribological behaviour is studied for nitrogen-bearing (0.20-0.52 mass. % of nitrogen) chromium-manganese austenitic steels (10Kh15G23S4A0.20, 10Kh16G17N3S4A0.30, 10Kh19G20NS4A0.50, 12Kh19G19NS2A0.50, 10Kh18G19A0.50, 08Kh16G8N10S4A0.18). Mechanical properties and corrosion resistance of the steels are determined. Using metallographic, x-ray diffraction and electron microscopical methods a study is made into structural transformations running in the steels considered under friction and static tension. It is shown that additional silicon alloying of nitrogen-bearing chromium-manganese austenitic steels results in an essential increase of adhesion wear resistance of the materials on retention of low friction coefficient (f=0.25-0.33). A strong silicon effect on steel tribological behaviour is related with planar slip activation and with an increase of austenite strength and heat resistance
Abstract (Russian)
Исследовано влияние 3.5-4.5 мас. % кремния на трибологические свойства азотсодержащих (0.20-0.52 мас. % азота) хромомарганцевых аустенитных сталей (10Х15Г23С4А0.20, 10Х16Г17Н3С4А0.30, 10Х19Г20НС4А0.50, 12Х19Г19НС2А0.50, 10Х18Г19А0.50, 08Х16Г8Н10С4А0.18). Определены механические свойства и сопротивление сталей коррозионному растрескиванию. Металлографическим, рентгеновским и электронно-микроскопическим методами изучены структурные превращения, происходящие в рассматриваемых сталях при фрикционном нагружении и статическом растяжении. Показано, что дополнительное легирование азотсодержащих хромомарганцевых аустенитных сталей кремнием существенно повышает сопротивление данных материалов адгезионному изнашиванию при сохранении у них низких значений коэффициента трения (f=0.25-0.33). Эффективное влияние кремния на трибологические свойства рассматриваемых сталей связано с активизацией в них планарного скольжения, с повышением прочности и теплостойкости аустенитаAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Влияние кремния на структуру, трибологические и механические свойства азоцодержащих хромомарганцевых аустенитных сталей
Publishing Information
- Journal Title
- Fizika Metallov i Metallovedenie
- Journal Volume
- 96
- Journal Issue
- 5
- Journal Page Range
- p. 100-110
- ISSN
- 0015-3230
- CODEN
- FMMEA9
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 35090427
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- ADHESION; AUSTENITIC STEELS; CHEMICAL COMPOSITION; CHROMIUM STEELS; FRICTION; MANGANESE STEELS; METALLURGICAL EFFECTS; MICROSTRUCTURE; NITROGEN ADDITIONS; SILICON ALLOYS; STRESS CORROSION; TENSILE PROPERTIES; TRIBOLOGY; WEAR; WEAR RESISTANCE
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBON ADDITIONS; CHEMICAL REACTIONS; CHROMIUM ALLOYS; CORROSION; HIGH ALLOY STEELS; IRON ALLOYS; IRON BASE ALLOYS; MANGANESE ALLOYS; MECHANICAL PROPERTIES; STAINLESS STEELS; STEELS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS
Optional Information
- Notes
- 21 refs., 4 figs., 5 tabs.