Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла

Исследовано влияние магнитно-импульсной обработки на структуру присадочного наплавочного материала – дроби из высокохромистого чугуна. Установлено влияние магнитно-импульсной обработки на измельчение структуры металла дроби, на количественный состав фаз и параметры их кристаллической решетки. Получа...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2015
Hauptverfasser:	Кусков, Ю.М., Гордань, Г.Н., Еремеева, Л.Т., Богайчук, И.Л., Кайда, Т.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2015
Schriftenreihe:	Автоматическая сварка
Schlagworte:	Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113062
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла / Ю.М. Кусков, Г.Н. Гордань, Л.Т. Еремеева, И.Л. Богайчук, Т.В. Кайда // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 128-130. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-113062
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1130622017-02-01T03:03:12Z Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла Кусков, Ю.М. Гордань, Г.Н. Еремеева, Л.Т. Богайчук, И.Л. Кайда, Т.В. Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства Исследовано влияние магнитно-импульсной обработки на структуру присадочного наплавочного материала – дроби из высокохромистого чугуна. Установлено влияние магнитно-импульсной обработки на измельчение структуры металла дроби, на количественный состав фаз и параметры их кристаллической решетки. Получаемые в результате магнитно-импульсной обработки новые свойства дроби не передаются наплавленному металлу. Effect of magnetic-pulsed treatment on structure of surfacing filler material, i.e. shot from high-chromium cast iron, was investigated. Effect of magnetic-pulsed treatment on refining of structure of shot metal, quantitative composition of phases and parameters of their crystal lattice was determined. New properties of the shot received as a result of magnetic-pulsed treatment are not inherited by deposited metal. 2015 Article Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла / Ю.М. Кусков, Г.Н. Гордань, Л.Т. Еремеева, И.Л. Богайчук, Т.В. Кайда // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 128-130. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113062 621.791.927.93 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства
spellingShingle	Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства Кусков, Ю.М. Гордань, Г.Н. Еремеева, Л.Т. Богайчук, И.Л. Кайда, Т.В. Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла Автоматическая сварка
description	Исследовано влияние магнитно-импульсной обработки на структуру присадочного наплавочного материала – дроби из высокохромистого чугуна. Установлено влияние магнитно-импульсной обработки на измельчение структуры металла дроби, на количественный состав фаз и параметры их кристаллической решетки. Получаемые в результате магнитно-импульсной обработки новые свойства дроби не передаются наплавленному металлу.
format	Article
author	Кусков, Ю.М. Гордань, Г.Н. Еремеева, Л.Т. Богайчук, И.Л. Кайда, Т.В.
author_facet	Кусков, Ю.М. Гордань, Г.Н. Еремеева, Л.Т. Богайчук, И.Л. Кайда, Т.В.
author_sort	Кусков, Ю.М.
title	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
title_short	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
title_full	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
title_fullStr	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
title_full_unstemmed	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
title_sort	влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Наплавочные материалы. Наплавленный металл. Состав, структура, свойства
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113062
citation_txt	Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла / Ю.М. Кусков, Г.Н. Гордань, Л.Т. Еремеева, И.Л. Богайчук, Т.В. Кайда // Автоматическая сварка. — 2015. — № 5-6 (742). — С. 128-130. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Автоматическая сварка
work_keys_str_mv	AT kuskovûm vliâniemagnitnoimpulʹsnojobrabotkiprisadočnyhmaterialovnastrukturunaplavlennogometalla AT gordanʹgn vliâniemagnitnoimpulʹsnojobrabotkiprisadočnyhmaterialovnastrukturunaplavlennogometalla AT eremeevalt vliâniemagnitnoimpulʹsnojobrabotkiprisadočnyhmaterialovnastrukturunaplavlennogometalla AT bogajčukil vliâniemagnitnoimpulʹsnojobrabotkiprisadočnyhmaterialovnastrukturunaplavlennogometalla AT kajdatv vliâniemagnitnoimpulʹsnojobrabotkiprisadočnyhmaterialovnastrukturunaplavlennogometalla
first_indexed	2025-07-08T05:07:28Z
last_indexed	2025-07-08T05:07:28Z
_version_	1837054033115742208
fulltext	128 5-6/2015 Международная конференция «Наплавка» УДК 621.791.927.93 ВЛИяНИЕ МАГНИТНО-ИМПУЛьСНОй ОБрАБОТКИ ПрИСАДОЧНых МАТЕрИАЛОВ НА СТрУКТУрУ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА Ю.М. КУСКОВ, Г.Н. ГОРДАНЬ, Л.Т. ЕРЕМЕЕВА, И.Л. БОГАЙЧУК, Т.В. КАЙДА ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua Исследовано влияние магнитно-импульсной обработки на структуру присадочного наплавочного материала – дроби из высокохромистого чугуна. Установлено влияние магнитно-импульсной обработки на измельчение структуры металла дроби, на количественный состав фаз и параметры их кристаллической решетки. Получаемые в результате магнит- но-импульсной обработки новые свойства дроби не передаются наплавленному металлу. Библиогр. 5, табл. 2, рис. 3. К л ю ч е в ы е с л о в а : электрошлаковая наплавка, токоподводящий кристаллизатор, дробь, наплавленный металл, магнитно-импульсная обработка В ИЭС им. Е.О. Патона разработан способ элек- трошлаковой наплавки и переплава в токоподводя- щем кристаллизаторе [1]. При этом способе мож- но применять компактные (электроды большого сечения — стержни, прутки, пластины; проволо- ки, ленты и т.п.), дискретные (дробь, порошки, стружка и т.п.) и жидкие наплавочные материалы. Перспективным, как показала практика и тео- ретические исследования, следует считать приме- нение в электрошлаковом процессе дискретной присадки. Наиболее распространенным дискрет- ным присадочным материалом, нашедшим про- мышленное применение при наплавке, является дробь [2]. Ее можно получать по различным тех- нологическим схемам [3]. Главным условием воз- можности ее применения в качестве наплавочной присадки является оптимальные размер и фор- ма гранул, их низкая газонасыщенность, высокая плотность металла. При электрошлаковом процессе в результа- те плавления наплавочного материала форми- руется жидкая металлическая ванна, которая по своему объему относительно более соизмери- ма с объемом ванны, имеющей место при литье, чем, например, по сравнению со сварочной ван- ной, образующейся при дуговой сварке плавле- нием. Поэтому многие положения, относящиеся к поведению жидкого металла при литье, можно с достаточной степенью приближения отнести и к электрошлаковому металлу. Это, в частности, относится к установленно- му в литейной практике факту влияния свойств шихтовых материалов на свойства жидкого метал- ла и, в конечном итоге, на качество получаемых отливок. Эта взаимозависимость получила на- звание «наследственность», и в настоящее время данное научное направление активно развивается школой В.И. Никитина и его коллег [4]. Главной особенностью структурной наследственности ав- торы этого направления считают следующую за- кономерность: «целенаправленно воздействуя на структуру шихтовых металлов, можно, пройдя жидкое состояние, уловить отклик (след) струк- турной или иной информации на различных стадиях получения отливок». Закладка такой информации в шихтовые мате- риалы может осуществляться разными способами. Одним из таких способов, по классификации В.И. Никитина, является твердофазная обработка, позво- ляющая получать неравновесные структуры, насы- щенные дислокациями, с тонкой мозаичной струк- турой. К ней относятся термообработка, обработка давлением, электролитическая обработка, физиче- ские обработки — магнитная, ультразвуковая, лазер- ная и др. В настоящей работе выполнены исследования по оценке влияния специальной обработки дис- кретного наплавочного материала — дроби на структурные изменения как самих гранул, так и наплавленного металла, полученного при их рас- плавлении в шлаковой ванне. В качестве способа воздействия на дискретную присадку была выбрана магнитно-импульсная об- работка (МИО). Такой выбор обработки был обусловлен тем, что исследования [5], проведенные в МГТУ им. Н.Э. Баумана и МГГУ (Московский государствен- ный горный университет), показали значительное повышение эффективности некоторых традицион- ных методов упрочнения и защиты поверхностей деталей машин при дополнительном применении МИО. © Ю.М. Кусков, Г.Н. Гордань, Л.Т. Еремеева, И.Л. Богайчук, Т.В. Кайда 1295-6/2015 Наплавочные материалы Сравнительная оценка традиционных методов упрочнения деталей машин при применении МИО, % Оксидирование ......................................................................130 Фосфатирование ....................................................................120 хромирование .......................................................................140 Борирование ..........................................................................126 Плазменное напыление ........................................................167 Диффузионное хромирование..............................................142 Обработка взрывом ...............................................................166 Прокатывание ........................................................................156 Наклеп ....................................................................................120 Закалка изотермическая .......................................................136 Закалка ступенчатая ..............................................................128 Закалка с обработкой холодом при –270 ºС ........................150 Термомеханическая обработка ............................................170 Для наплавки в токоподводящем кристаллиза- торе диаметром 180 мм применяли дробь из высо- кохромистого чугуна (25…28 % Cr), полученную распылением жидкой струи металла воздухом [3]. Фракционный состав дроби — 0,8…2,5 мм. На- плавки выполняли с использованием двух партий дроби: одна — необработанная, вторая была под- вергнута МИО по технологии МГГУ. Технологи- ческие параметры наплавки в обоих случаях были одинаковы. Дробинки обеих партий, а также наплавлен- ный металл, полученный при их использовании, исследовали с помощью оптической металлогра- фии, рентгеноспектрального и рентгеноструктур- ного анализов. Приборное обеспечение было следующим: рентгеноспектральный анализ — Camebax SX — 50; рентгеноструктурный анализ — Дрон Ум- 1; оптическая металлография — микроскопы «Neophot-32» и «Versamet»; твердомер Н-400 фир- мы «Leco». Результаты металлографических исследо- ваний металла дроби. При металлографическом исследовании и МрСА установлено, что струк- тура дробинок, как обработанных МИО, так и необработанных, дендритная. Дендриты сфор- мированы зернами аустенита, а в междендрит- ном пространстве расположена мартенситная составляющая структуры. Обработка МИО при- водит к измельчению структуры металла дроби в среднем до 50 % (рис. 1). Это следует как из ви- зуальной оценки, так и измерения дендритного параметра (расстояние между осями второго по- рядка соответственно 7,59 и 4,0 мкм), выполнен- ного линейным методом при помощи микроскопа «Versamet». Наблюдается некоторое отличие в по- казателях микротвердости необработанного и об- работанного металла — HV0,1 5500 и 5960 МПа соответственно. распределение легирующих эле- ментов по сечению дробинок и их химический состав металла до и после обработки практически остаются неизменными. МИО выполнена под руководством канд. техн. наук В.Г. Ивахника. Т а б л и ц а 1 . Фазовый состав и параметры кристалли- ческих решеток металла дробинок в исходном состоянии и после МИО Фаза Без МИО После МИО мас. % параметр, Å мас. % параметр, Å Аустенит 69,74 а:3,6253 53,49 а:3,6126 Мартенсит 29,31 а:2,8976 с:2,9092 45,51 а:2,8967 с:2,9043 рис. 1. Микроструктура (×400) металла дроби: а — исходной; б — подвергнутой МИО рис. 2. Микроструктура (×200) наплавленного высокохроми- стого чугуна 130 5-6/2015 Международная конференция «Наплавка» рентгеноструктурный анализ позволил устано- вить количественный состав фаз металла напла- вочной присадки до и после ее обработки МИО, а также рассчитать параметры их кристаллических решеток. Согласно полученным результатам МИО приводит к изменению этих показателей (табл. 1). Результаты исследований наплавленного металла. Микроструктура металла, наплавленно- го обоими типами дроби, представляет собой ау- стенитную матрицу с расположенными в ней, как в продольном, так и поперечном направлениях, карбидами (Cr Fe)7C3, а также хромисто-карбид- ную эвтектику (рис. 2). распределение легирующих элементов (рис. 3) и фазовый состав (табл. 2) металла, наплавленно- го дробью, в исходном состоянии и после МИО практически не меняются. Таким образом, магнитно-импульсная обработ- ка дискретной наплавочной присадки в виде дро- би, хотя изменяет ее свойства в лучшую сторону, но эти изменения не сохраняются в наплавленном металле. По-видимому, после прохождения металла дроби через температуру точки Кюри и дальней- шем его расплавлении, все положительные изме- нения, определяемые магнитным воздействием на металл присадки, исчезают. Следует отметить, что ранее в работе [4] магнитная обработка ших- ты представлена как гипотетически возможная, без подтверждения положительного влияния это- го способа воздействия на шихту при отливке реальных изделий. Полученные результаты ис- следований позволяют рекомендовать МИО для наплавленного металла. целесообразность такого технологического решения подтверждается и ис- следованиями, выполненными в работе [5]. Выводы 1. Установлено, что МИО позволяет существенно изменять свойства наплавочной дискретной при- садки, но эти изменения не сохраняются в наплав- ленном металле. 2. Представляет интерес исследовать иные способы (не магнитные) воздействия на присад- ку с целью улучшения качества наплавленного металла. 3. Полученные результаты исследований по- зволяют рекомендовать МИО для наплавленного металла. целесообразность такого технологиче- ского решения подтверждается и исследованиями, выполненными в работе [5]. 1. Kuskov Yu.M. A new approach to electroslag welding // Welding J. – 2003. – № 4. – р. 42–45. 2. Ксендзык Г.В., Кусков Ю.М. Чугунная дробь – новый вид присадочного материала для электрошлаковой наплав- ки // Теоретические и технологические основы наплав- ки. Наплавочные материалы; под. ред. И.И. Фрумина. – Киев: ИЭС им. Е.О. Патона. – 1978. – С. 80–84. 3. Затуловский С.С., Мудрук Л.А. Получение и применение металлической дроби. – М.: Металлургия, 1988. – 183 с. 4. Никитин В.И., Никитин К.В. Наследственность в литых сплавах. Изд. 2-е. – М.: Машиностроение, 2005. – № 1. – 476 с. 5. Кантович Л.И., Малыгин Б.В., Первов К.М. Повышение ресурса инструмента и деталей горных машин методом магнитной обработки // Горное оборудование и электро- механика. – 2007. – № 1. – С. 13–16. Поступила в редакцию 20.03.2015 Т а б л и ц а 2 . Фазовый состав металла, наплавленного дробью, обработанной и необработанной МИО Фаза Без МИО После МИО мас. % мас. % γ-Fe 65,63 66,54 α-Fe 20,97 22,8 Карбид (CrFe)7C3 13,4 10,65 рис. 3. распределение Cr и C в металле, наплавленном дро- бью: а — в исходном состоянии; б — подвергнутом МИО ■ ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЛИСТ В ИЭС разработаны технологический процесс и оборудование для наплавки листов толщиной от 5 до 30 мм и с толщиной наплавленного слоя от 3 до 17 мм. Для этих целей создана специали- зированная наплавочная установка АД-380. Она состоит из тележки с двумя наплавочными голов- ками, перемещающейся по направляющей, и двух столов для крепления стального листа размером 3000×1500 мм.

Влияние магнитно-импульсной обработки присадочных материалов на структуру наплавленного металла

Institution

Ähnliche Einträge