Published September 2003 | Version v1
Journal article

Structure, tribological and mechanical properties of high-chromium nitrogen-containing martensite-based steels

  • 1. UrO RAN, Inst. Mashinovedeniya, Ekaterinburg (Russian Federation)
  • 2. UrO RAN, Inst. Fiziki Metallov, Ekaterinburg (Russian Federation)

Description

The wear resistance by the abrasive impact and sliding friction in the oxidizing and nonoxidizing media of ten nitrogen-containing (0.07-0.22 wt. % nitrogen) high-chromium steels with the martensitic, martensite-ferrite and martensite-austenite structures, as well as the mechanical properties of three martensitic nitrogen steels and carbon-containing steel 20Kh13 (0.19 % carbon) is studied. The increased resistance to wear under the conditions of the sliding friction of the martensite-ferrite steels, as well as the positive effect of the metastable nitrous residual austenite on the wear resistance and decrease in the friction coefficient of the martensite-austenite steel are identified. The additional alloying of the nitrous steels with the molybdenum and vanadium does not lead to increase in their abrasive wear resistance. Strong negative effect of the friction oxidation on the wear resistance of the nitrogen-containing steels by the friction in the air is identified. Relative to the wear resistance in the nonoxidizing medium (the nitrogen-containing martensite steels are comparable with the 20Kh13 steel. The less effective nitrogen effect (in comparison with the carbon) on the strength properties of the steels with the martensitic structure is identified. The increase brittleness of the nitrogen-containing martensitic steels under the conditions of mechanical and tribological tests is established

Abstract (Russian)

Исследована износостойкость при абразивном воздействии и трении скольжения в окислительной и безокислительной средах десяти азотсодержащих (0.07-0.22 мас. % азота) высокохромистых сталей с мартенситной, мартенситно-ферритной и мартенситно-аустенитной структурами, а также механические свойства трех мартенситных азотистых сталей и углеродсодержащей стали 20Х13 (0.19% углерода). Установлено повышенное сопротивление изнашиванию в условиях трения скольжения мартенситно-ферритных сталей, а также положительное влияние метастабильного азотистого остаточного аустенита на износостойкость и снижение коэффициента трения мартенситно-аустенитной стали. Дополнительное легирование азотистых сталей молибденом и ванадием не приводит к увеличению их абразивной износостойкости. Обнаружено сильное отрицательное влияние фрикционного окисления на износостойкость азотсодержащих сталей при трении на воздухе. При испытаниях в безокислительной среде азотсодержащие мартенситные стали по износостойкости сравнимы со сталью 20Х13. Установлено менее эффективное влияние азота (в сравнении с углеродом) на прочностные свойства сталей с мартенситной структурой. Выявлена повышенная хрупкость азотсодержащих сталей в условиях механических и трибологических испытаний

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Структура, трибологические и механические свойства азоцодержащих высокохромистых сталей с мартенситной основой

Publishing Information

Journal Title
Fizika Metallov i Metallovedenie
Journal Volume
96
Journal Issue
3
Journal Page Range
p. 101-112
ISSN
0015-3230
CODEN
FMMEA9

Optional Information

Notes
32 refs., 6 figs., 3 tabs.