Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность
Обобщены функциональные материалы: износостойкие, коррозионно-жаростойкие, конструкционные, инструментальные, наплавочные и технологии их упрочнения, рекомендованные для быстроизнашивающихся деталей механического оборудования металлургических предприятий. Они основаны на принципе создания и использо...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2017
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163120 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность / Я.А. Чейлях, М.Л. Цуркан, А.П. Чейлях // Металл и литье Украины. — 2017. — № 1 (284). — С. 20-29. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-163120 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1631202020-01-25T01:26:08Z Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность Чейлях, Я.А. Цуркан, М.Л. Чейлях., А.П. Обобщены функциональные материалы: износостойкие, коррозионно-жаростойкие, конструкционные, инструментальные, наплавочные и технологии их упрочнения, рекомендованные для быстроизнашивающихся деталей механического оборудования металлургических предприятий. Они основаны на принципе создания и использования метастабильных состояний, обеспечивающих реализацию деформационных фазовых превращений при испытаниях и эксплуатации, что обусловливает эффекты самоадаптации и самоупрочнения в процессе службы изделий. Показана высокая их экономическая эффективность для замены дорогостоящих аналогов. Узагальнено функціональні матеріали: зносостійкі, корозійно-жаростійкі, конструкційні, інструментальні, наплавлювальні та технології їх зміцнення, рекомендовані для швидкозношуваних деталей механічного обладнання металургійних підприємств. Вони засновані на принципі створювання і використання метастабільних станів, що забезпечують реалізацію деформаційних фазових перетворень при випробуваннях і експлуатації, що обумовлює ефекти самоадаптації і самозміцнення в процесі служби виробів. Показано високу їх економічну ефективність для заміни дорогих аналогів. Functional materials: wear-resistant, corrosion-resistant, heat resistant, structural, tool, hardfacing and strengthening technologies are generalized and recommended for wearing parts of mechanical equipment of metallurgical enterprises. They are based on the principle of the creation and use of metastable states, ensuring the implementation of the deformation induced phase transformations during testing and operation, which makes the effects of self-adaptation and self-strengthening in the life of products. Their high cost-efficiency for replacement of expensive counterparts has been demonstrasted. 2017 Article Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность / Я.А. Чейлях, М.Л. Цуркан, А.П. Чейлях // Металл и литье Украины. — 2017. — № 1 (284). — С. 20-29. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163120 621.771 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Обобщены функциональные материалы: износостойкие, коррозионно-жаростойкие, конструкционные, инструментальные, наплавочные и технологии их упрочнения, рекомендованные для быстроизнашивающихся деталей механического оборудования металлургических предприятий. Они основаны на принципе создания и использования метастабильных состояний, обеспечивающих реализацию деформационных фазовых превращений при испытаниях и эксплуатации, что обусловливает эффекты самоадаптации и самоупрочнения в процессе службы изделий. Показана высокая их экономическая эффективность для замены дорогостоящих аналогов. |
| format |
Article |
| author |
Чейлях, Я.А. Цуркан, М.Л. Чейлях., А.П. |
| spellingShingle |
Чейлях, Я.А. Цуркан, М.Л. Чейлях., А.П. Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность Металл и литье Украины |
| author_facet |
Чейлях, Я.А. Цуркан, М.Л. Чейлях., А.П. |
| author_sort |
Чейлях, Я.А. |
| title |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| title_short |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| title_full |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| title_fullStr |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| title_full_unstemmed |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| title_sort |
функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2017 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163120 |
| citation_txt |
Функциональные материалы и технологии с эффектом самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая эффективность / Я.А. Чейлях, М.Л. Цуркан, А.П. Чейлях // Металл и литье Украины. — 2017. — № 1 (284). — С. 20-29. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT čejlâhâa funkcionalʹnyematerialyitehnologiiséffektomsamoupročneniâpriékspluataciiiihékonomičeskaâéffektivnostʹ AT curkanml funkcionalʹnyematerialyitehnologiiséffektomsamoupročneniâpriékspluataciiiihékonomičeskaâéffektivnostʹ AT čejlâhap funkcionalʹnyematerialyitehnologiiséffektomsamoupročneniâpriékspluataciiiihékonomičeskaâéffektivnostʹ |
| first_indexed |
2025-07-14T15:40:49Z |
| last_indexed |
2025-07-14T15:40:49Z |
| _version_ |
1837637461616885760 |
| fulltext |
20 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
функциональных сплавах. Предложена классифи-
кация различных морфологических типов аустени-
та (основная фаза, остаточный, реверсированный
или вторичный, сопутствующая или ведущая фаза в
двухфазных (γ + α) сплавах, первичный, эвтектиче-
ский (в белых чугунах), пересыщенный, азотистый)
[2], который отличается химическим составом, мор-
фологией и степенью метастабильности. Это позво-
лило создавать новые метастабильные материалы с
повышенными свойствами разного функционального
назначения. Развитие деформационных мартенсит-
ных γ → α' или γ → ε' превращений при испытани-
ях или эксплуатации (ДМПИ) сопровождается обра-
зованием мартенсита деформации, отличающегося
от мартенсита закалки рядом особенностей и пре-
имуществ. Одновременно это превращение харак-
теризуется релаксацией микронапряжений, служит
эффективным механизмом перераспределения и по-
глощения подводимой к материалу извне механиче-
ской энергии [2, 3].
Результаты и обсуждение. Для изготовления ря-
да быстроизнашивающихся деталей механического
оборудования обычно применяют износостойкие чу-
гуны, многие из которых, например, «нихард»(ЧХ9Н5),
ИЧХ12М, ЧХ16М2, ЧХ28Н2, «Клаймэкс эллой – 42»,
комплексно легированный износостойкий чугун
(КЛИЧ) марки ЧХ15Г2НМФТ и др., содержат в со-
ставе дорогостоящие и остродефицитные компонен-
ты (Ni, Mo, V, W, Nb и др.) [4], которые в Украине не
производят и приобретают за валютные средства по
импорту, что сдерживает их широкое использование.
Для замены этих материалов экономнолегиро-
ванными, не содержащими этих элементов, учеными
ГВУЗ «Приазовский государственный технический
университет» разработаны износостойкие чугуны на
Fe-Cr-Mn и Fe-Mn основах, например, ЧХ(12-20)Г3Д,
ЧХ15Г4Т, ЧГ(2-8)Ю, ЧГ6Ф и др. [5, 6].
Главной их особенностью и неоспоримым преи-
муществом является метастабильность аустенитной
В
ведение. Быстроизнашивающиеся детали раз-
личного оборудования многих предприятий
Украины изготавливают из дефицитных и доро-
гостоящих материалов, к тому же они требуют
существенного повышения механических и эксплуа-
тационных свойств. Задача создания новых эконом-
нолегированных высокоэффективных материалов и
способов повышения их характеристик, надежности
и эксплуатационной долговечности деталей, а также
их технико-экономическая оценка является весьма
актуальной научной и прикладной задачей совре-
менного материаловедения.
Целью настоящей работы является обобщение
исследований по разработке самоадаптирующихся
экономнолегированных высокоэффективных мате-
риалов, способов и технологий упрочнения, осно-
ванных на использовании деформационных фазо-
вых превращений при испытаниях и эксплуатации
(ДФПИ), что обеспечивает эффект эксплуатационно-
го самоупрочнения и обоснование их экономической
эффективности.
В основу разработки новых самоупрочняющихся
материалов разного функционального применения
и упрочняющих технологий положен принцип созда-
ния метастабильности структуры – содержащей ме-
тастабильный аустенит, как это было предложено и
использовано для сталей с метастабильным аусте-
нитом [1]. Последний при нагружении способен пре-
терпевать деформационные фазовые превращения
(мартенситные, выделение карбидов и др.) [2, 3], что
обеспечивает эффект деформационного самоупроч-
нения непосредственно в процессе испытаний ме-
ханических свойств или эксплуатации. Это сопрово-
ждается повышением отдельных характеристик ме-
ханических и эксплуатационных свойств, либо даже
их комплекса. В работах [2, 3] предложено создавать
и использовать метастабильность аустенита, наряду
с другими структурными составляющими (мартенси-
том, бейнитом, карбидами и т. д.), во многих других
УДК 621.771
Я. А. Чейлях, М. Л. Цуркан, А. П. Чейлях*
ЧАО «Мариупольский металлургический комбинат имени Ильича», Мариуполь
*ГВУЗ «Приазовский государственный технический университет», Мариуполь
Функциональные материалы и технологии с эффектом
самоупрочнения при эксплуатации и их экономическая
эффективность
Обобщены функциональные материалы: износостойкие, коррозионно-жаростойкие, конструкционные,
инструментальные, наплавочные и технологии их упрочнения, рекомендованные для быстроизнашивающихся
деталей механического оборудования металлургических предприятий. Они основаны на принципе создания
и использования метастабильных состояний, обеспечивающих реализацию деформационных фазовых
превращений при испытаниях и эксплуатации, что обусловливает эффекты самоадаптации и самоупрочнения
в процессе службы изделий. Показана высокая их экономическая эффективность для замены дорогостоящих
аналогов.
Ключевые слова: стали, чугуны, метастабильность, аустенит, мартенсит, самоупрочнение, износостойкость,
экономическая эффективность.
21МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
первичного аустенита наблюдаются дисперсные
выделения вторичных карбидов (Сr,Fe)23С6, преиму-
щественно сферической формы на фоне α-фазы,
что свидетельствует о развитии процессов ДДС,
составляющей структуры (первичного, эвтектическо-
го, остаточного), что обеспечивает эффект деформа-
ционного самоупрочнения в процессе эксплуатации
благодаря развитию в рабочем поверхностном слое
деталей наклепа, затем ДМПИ непосредственно
под воздействием эксплуатационной абразивной
среды (кокса, агломерата, известняка, дроби и пр.).
Это превращение вызывает образование мартен-
сита деформации (аналогично тому, как образуется
мартенсит при закалке), однако более дисперсного,
твердого и износостойкого. Параллельно протекают
процессы динамического деформационного старе-
ния мартенсита и аустенита (ДДС), обусловливаю-
щего дополнительное дисперсионное самоупрочне-
ние выделяющими высокодисперсными частицами
карбидов и карбонитридов. Кроме того, эти ДФПИ со-
провождаются перераспределением и поглощением
энергии воздействующей эксплуатационной среды, в
связи с чем, меньшая ее часть остается на разруше-
ние поверхности деталей [2]. Все это в совокупности
обеспечивает дополнительное и весьма существен-
ное повышение износостойкости и долговечности де-
талей, изготовленных из этих чугунов.
Разработанные износостойкие экономнолегиро-
ванные чугуны [6] получили промышленное исполь-
зование:
– ЧХ15Г4Т внедрены для отливки и обработки
защитных плит разгрузочной части агломашин агло-
фабрики (рис. 1), тракта шихтоподачи в доменных
цехах (защитные плиты перекидного лотка, скипов и
др.), взамен чугуна КЛИЧ (ЧХ15Г2НМФТ) и стали Гад-
фильда (110Г13Л);
– ЧХ14Г6Т – для отливки и обработки плит за-
щитного листа желоба агломашин с ребристой рабо-
чей поверхностью (рис. 2): чередование выступов и
впадин, расположенных перпендикулярно движению
агломерата, обеспечивает эффект самофутеруемо-
сти воздействующим на плиты агломератом.
Анализ исходной микроструктуры и микрострук-
туры фрагментов футеровочных плит, отработав-
ших в течение 1 года, показал следующее: преиму-
щественно аустенитно-карбидная (литая) структура
чугуна ЧХ15Г4Т (рис. 3, а) постепенно трансфор-
мировалась в процессе эксплуатации в смесь α′-
фазы и карбидов (Cr,Fe)7С3 и (Сr,Fe)23С6 (рис. 3, б)
вследствие ДМПИ. При этом внутри бывших зерен
Внешний вид футеровочных плит агломашин из
разработанного чугуна ЧХ15Г4Т до эксплуатации – а, после
эксплуатации – б и ножа скалывания после эксплуатации – в
в течение 1 года (аглофабрика ЧАО «ММК им. Ильича»)
Рис. 1.
Ребристые плиты защитного листа желоба агломашин аглофабрики ЧАО «ММК им. Ильича» из разработанного чугуна ЧХ14Г6ТЛРис. 2.
а
б
в
22 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
дестабилизации аустенита вследствие обеднения
его углеродом и хромом и термо-деформационном
превращении в α′-фазу.
В результате этого микротвердость бывших аусте-
нитных зерен возросла с Н◊0,49 = 3900…4000 МПа до
Н◊0,49 = 4500…4850 МПа в (α′ + (Сr, Fe)23С6) смеси, а рас-
положенные темные области около первичных карби-
дов (рис. 3, б) имели более высокую микротвердость
5300 МПа, что свидетельствует об образовании мар-
тенсита вследствие ДМПИ. Этим объясняется повы-
шенная износостойкость и долговечность плит.
Для замены дефицитных дорогостоящих чу-
гунов ЧХ20НМФ (Германия), ЧХ14НМФ, ЧХ21НФ
и ИЧХ28Н2МФТ, применявшихся для изготовления
лопастей дробеметов, разработаны чугуны ЧХ12Г4Д2
и ЧХ20Г3Д [5] (табл. 1). Для бронефутеровочных
плит дробеметных камер, испытывающих ударно-
абразивное воздействие с большей величиной удар-
ной составляющей, чем лопасти, разработан чугун
ЧГ10Х4Ю с повышенным содержанием марганца и
преимущественно аустенитной структурой металли-
ческой основы несколько большей степени стабиль-
ности. Сравнение свойств известных износостойких
чугунов, с разработанными экономнолегированными
сплавами показывает (табл. 1), что по ударно-абра-
зивной износостойкости и ударной вязкости новые
чугуны не уступают своим аналогам. При этом они
значительно дешевле и доступнее, поскольку не со-
держат остродефицитных элементов.
При замене применявшихся чугунов на разра-
ботанные ЧХ12Г4Д2 и ЧХ21Г7Д2 в условиях объ-
единения «Красный котельщик» долговечность ло-
пастей дробеметов возросла более чем в 30 раз
по сравнению со стойкостью деталей из чугуна
СЧ15 и в 1,5…2 раза – никельсодержащего чугуна
ИЧХ28Н2МФТ и соответствовала долговечности по-
купных деталей импортного производства.
Применение новых чугунов с метастабильной
структурой, самоупрочняющихся при эксплуатации,
позволяет экономить остродефицитные легирую-
щие компоненты (никель, молибден, ванадий), сни-
зить их стоимость в пределах 420…470 долл./т при
одновременном повышении долговечности деталей в
1,5…2,5 раза, сократить ремонтно-эксплуатационные
затраты, повысить производительность оборудования.
В целях экономии никеля и замены дорогих жа-
ростойких сталей типа 35Х23Н7СЛ, 40Х24Н12СЛ
(содержат 7…13% Ni), применяющихся для деталей
печной арматуры (рис. 4), в ГВУЗ «ПГТУ» разрабо-
таны безникелевые жаростойкие стали на Fe-Cr-Mn
основе [7]. Стали содержат 21…23,5% хрома, мар-
ганца, кремния при небольшом содержании вана-
дия 0,1…0,25%, никель исключен из состава. Для
Таблица 1.
Сравнительные показатели свойств известных и разработанных экономнолегированных чугунов
Марка чугуна,
изготовитель
Металлическая
основа
Твердость
HRC
Относит.
износостойкость,
ε
Ударная вязкость
КС, Дж/см2
известные чугуны
ИЧХ28Н2МФ ОАО «Красный
котельщик» М-А 52 96 15
ЧХ16МНФТ (ОАО «Амурлитмаш») М 68,3 270 4,2
ЧХ21НФ (Камышинский кузнечно-
литейный завод) М 58 183 4,0
разработанные экономнолегированные чугуны
ЧХ20Г3Д А-М 47 288 9,0
ЧГ10Х4Ю А 49,5 185 13,0
Микроструктура чугуна ЧХ15Г4Т в литом состоя-
нии – а и фрагмента футеровочной плиты из него – б после
1 года экс-плуатации
Рис. 3.
а ×450
×850б
23МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
изготовления колосников спекательных тележек
агломерационных машин металлургическими пред-
приятиями широко используют износостойкие и жа-
ростойкие чугуны типа ЧХ28Н2 и стали 75Х28Н2СЛ,
содержащие ~ 2% никеля и большое количество
хрома 27…30%. С целью экономии никеля и хрома,
при сохранении на высоком уровне эксплуатацион-
ной долговечности таких материалов, ГВУЗ «ПГТУ»
совместно с ЧАО «ММК им. Ильича» разработал
состав нового экономнолегированного жаростой-
кого сплава, который содержит меньшее на ~8%
количество хрома, исключено содержание никеля,
при дополнительном легировании кремнием и ти-
таном [8]. В условиях циклирования температуры
(~700↔20 °С), что имеет место при эксплуатации ко-
лосников, твердость известных применявшихся ма-
териалов (ЧХ28Н2, ЧХ24Т, 75Х28Н2СЛ) постепенно
снижается на 6…8 HRC, в то время как в разработан-
ном сплаве она повышается на 5…7 HRC. Последнее
объясняется эффектом дестабилизации аустенита,
постепенным образованием мартенсита закалки (на
стадии охлаждения) и дисперсионным упрочнением.
В результате износостойкость известных никельсо-
держащих материалов в процессе работы постепен-
но снижается, а разработанного сплава – напротив,
повышается. По жаростойкости новый безникелевый
сплав соответствует стали 75Х28Н2СЛ, поэтому яв-
ляется серьезной альтернативой дорогостоящим
чугунам, сталям и эффективным их заменителем.
Разработанные экономнолегированные сплавы вне-
дрены в ПАО «Азовмаш» и ЧАО «ММК им. Ильича».
Для ряда деталей насосного оборудования (ра-
бочие колеса, аппараты направляющие, отводы)
используют коррозионно-стойкие стали аустенит-
ного класса 12Х18Н9Л, 12Х18Н10ТЛ, аустенитно-
ферритного и феррито-аустенитного классов марок
08Х22Н6Т, 08Х18Г8Н2Т, которые содержат от 2 до
11% остродефицитного никеля, что сдерживает их
порой необоснованное использование. В целях эко-
номии никеля и эффективной замены указанных
сталей на экономнолегированные при сохранении
достаточной коррозионной стойкости, повышения
механических и эксплуатационных свойств в ГВУЗ
«ПГТУ» разработаны безникелевые коррозионно-
стойкие стали аустенитно-ферритного и феррито-
аустенитного классов (08Х18Г6СФ, 08Х22Г6СФ,
12Х16Г(7…9)СТЛ и др.) с метастабильной аусте-
нитной фазой [9]. Метастабильность структуры обу-
словливает протекание γ→α′ ДМПИ, что значительно
повышает комплекс механических свойств (табл. 2),
который значительно превышает свойства известных
дорогих Fe-Cr-Ni сталей.
Новые стали рекомендуются для изготовления
деталей насосов погружных и центробежных, ко-
торые применяются для перекачки воды (речной,
водопроводной, технической, морской), средней и
слабой агрессивности (раствор технического амми-
ака, моноэтаноламина и др.). Сталь оптимального
состава 10Х17Г10НДСЛ, с повышенным комплексом
физико-механических свойств и коррозионной стой-
кости, внедрена в ОАО «Южгидромаш» (г. Бердянск,
Украина) для изготовления деталей насосов, кото-
рые успешно эксплуатировались при нефтедобыче в
условиях морской воды Южно-Китайского моря.
Для восстановления электродуговой наплавкой из-
ношенных цапф сталеразливочных ковшей, ходовых
Таблица 2
Механические свойства разработанных безникелевых и хромоникелевых коррозионно-стойких сталей
Марка стали σв,
МПа
σт,
МПа
δ,
%
ψ,
%
КCV,
МДж/м2
КСU,
МДж/м2
08Х18Г6СФ 990…1240 475…490 30…39 20…38 > 3,75 –
08Х22Г6СФ 700…990 485…510 40…46 50…67 2,5…3,5 –
20Х18Г9С2ДЛ 760…810 520…600 28…33 27…35 – 3,7
08Х22Н6Т [9] 680 410 40 45 – 2,5
10Х18Н9Л
(ГОСТ 977-88) 441 177 25 35 – 0,98
Детали печной арматуры из безникелевых жаро-
стойких сталей: а – подвеска; б – скоба
Рис. 4.
а
б
24 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
колес мостовых кранов в ГВУЗ «ПГТУ» разработаны
порошковые наплавочные ленты Пл-Нп-20Г14АФ-А-Ф
(ПЛН-6) и ПЛН-7 [3, 10], не содержащие дефицитных
компонентов. Относительная износостойкость аусте-
нитного метастабильного металла, наплавленного
лентой ПЛН-7 (ПЛ-Нп-25Х14Г12Ф-АФ) оптимального
состава в 1,5 раза выше, чем лентой ПЛН-6 и в 3,9
раза выше, чем более дорогой, ранее применявшей-
ся лентой ПЛН-4 (содержит Mo, V, Nb), что объясня-
ется оптимальным и более эффективным развитием
γ→α′ ДМПИ. Долговечность ходовых колес тяжело-
нагруженных мостовых кранов мартеновского цеха,
наплавленных лентой ПЛН-7, в 1,5…1,6 раза выше,
чем лентой ПЛН-6.
Многие наплавочные материалы, применяю-
щиеся для восстановления наплавкой металлур-
гического оборудования, содержат остродефицит-
ные легирующие элементы (никель, молибден,
ванадий, ниобий), что увеличивает ремонтно-экс-
плуатационные затраты и не всегда экономически
оправдано. Для восстановления электродуговой
наплавкой валков пилигримовых прокатных ста-
нов, роликов рольгангов и других деталей метал-
лургического оборудования широко применяют до-
рогую и дефицитную проволоку Св-08Х21Н10Г7СТ,
содержащую 9,5…10,5% никеля, ~ 20% хрома. С
целью экономии остродефицитных компонентов
и замены дефицитных материалов, была разра-
ботана наплавочная порошковая проволока, обе-
спечивающая наплавку метастабильного Fe-Cr-Mn
наплавленного металла (НМ) [11, 12], способного
к самоупрочнению при трении-изнашивании непо-
средственно в процессе эксплуатации. Как показали
сравнительные испытания, относительная износо-
стойкость Fe-Cr-Mn НМ марок 20Х(10…12)Г(6-9)СТАФ
в условиях сухого трения (ε) в 1,6…2 раза выше, а
в условиях абразивного (εа) и ударно-абразивного
изнашивания (εу.а.) в 1,5…1,7 раза выше, чем ста-
ли 08Х20Н10Г7СТ. При наплавке разработанной по-
рошковой проволокой в 3-м…4-м слоях формируется
аустенитно-мартенситная структура с деформаци-
онно-метастабильным аустенитом, а при наплавке
проволокой Св-08Х20Н10Г7СТ –
аустенитная достаточно деформа-
ционно-стабильная структура, не
претерпевающая деформацион-
ных фазовых превращений.
Учитывая термоциклические
условия эксплуатации валков пи-
лигримовых станов (чередование
циклов разогрева поверхности до
температур ~450…550 ºС и охлаж-
дения до температур выше комнат-
ной), исследовано влияние низко-
температурной термоциклической
обработки (НТЦО) [13] в темпера-
турном интервале 600↔20 ºС на из-
менение структуры и свойства НМ.
После оптимальных режимов НТЦО
относительная износостойкость
разработанного Fe-Cr-Mn НМ более
чем в 2 раза выше износостойкости
применяющегося металла 08Х20Н10Г7СТ (рис. 5).
Экономическая эффективность замены дорогостоя-
щей проволоки Св-08Х20Н10Г7СТ на разработанную
ПП-Нп-20Х12Г9СТ составляет ~800…850 долл. на 1 т
НМ за счет меньшей стоимости и не дефицитности,
благодаря исключению из состава 100…110 кг/т нике-
ля, меньшем – на 8…9% содержанием хрома и значи-
тельно большей – в 1,6…2 раза износостойкости.
Проведены также производственные испыта-
ния проводок шаропрокатного стана СПШ-80 (ЧАО
«МК «Азовсталь»), наплавленных в 3 слоя (12-14 мм
на сталь 45 под флюсом АН-349) разработанной по-
рошковой проволокой ПП-Нп-12Х12Г9СТАФ, обе-
спечившей НМ с метастабильной аустенитно-мар-
тенситной структурой, которые показали повышение
долговечности деталей в 1,5…2,0 раза в сравнении
с применяющейся сталью 60С2. Новый материал и
технология восстановления проводок может быть
рекомендована для восстановления наплавкой про-
водок и других быстроизнашивающихся деталей
металлургического оборудования, работающих в
похожих условиях изнашивания, что даст экономию
и повышение производительности оборудования.
Для ряда деталей оборудования, работающих
в условиях ударных нагрузок в сочетании с ударно-
абразивным износом, которые изготавливаются из
стандартных сталей марок 55С2, 60С2, 6ХС, разра-
ботаны режимы изотермической закалки [14]. Они
обеспечивают формирование структуры нижнего
бейнита с повышенным количеством 27-35% мета-
стабильного остаточного аустенита (Аост), способно-
го к развитию γост→α′ ДМПИ и реализации эффекта
самоупрочнения в процессе работы деталей или
инструмента. В результате значительно повышается
комплекс механических свойств сталей 55С2 и 60С2
(σв=1500-1950 МПа, σ0,2=1290-1500 МПа, δ=13…14%,
ψ=20…56%, КСU=0,42-0,7 МДж/м2) и износостой-
кость, долговечность пневмозубил, термически обра-
ботанных по новой технологии, увеличилась в 2 раза.
Для впускных и сливных клапанов и седел распре-
делительных корпусов гидросистемы прессов, кото-
рые изготавливают из нержавеющих сталей 20Х13,
Сравнительные показатели относительной износостойкости применяю-
щегося наплавленного металла 08Х20Н10Г7СТ и разработанного 12Х13Г12СТАФ
после НТЦО 600↔20 ºС
Рис. 5.
25МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
30Х13, разработаны новые режимы закалки ТВЧ (для
некоторых седел клапанов – закалки с печным нагре-
вом) при повышенных температурах 1300…1350 °С,
обеспечивающих сохранение, наряду с высокоди-
сперсным мартенситом закалки, повышенного ко-
личества метастабильного Аост (25…35%) [15]. В ре-
зультате, в процессе эксплуатации клапанных пар,
реализуется эффект деформационного самоупроч-
нения (самозакалки), благодаря постепенному разви-
тию γост→α′ ДМПИ в рабочем слое контактирующих
поверхностей. Эта технология позволила повысить
долговечность клапанов в 11 раз и внедрена в ПАО
«Азовмаш».
Инструментальные стали Х9Ф, Х10Ф, 9Х4ВФ, с
пониженным содержанием хрома, разработаны для
изготовления биметаллических шорошечных дисков
горнопроходческих комплексов, которые после раз-
работанных режимов закалки содержали 10…16%
метастабильного Аост наряду с мартенситом закалки.
Отработана технология термической обработки, обе-
спечивающая повышение комплекса механических
свойств и износостойкости, благодаря оптимальной
структуре и кинетике γост→α′ ДМПИ. Промышленные
испытания шорошечных дисков горнопроходческих
комплексов после обработки по разработанной тех-
нологии при проходке Северомуйского тоннеля пока-
зали стойкость сталей Х9Ф и Х10Ф на 35…40% выше,
чем стали Х12МФ. Это соответствует долговечности
более дорогих дисков производства фирмы «Вирт»
(Германия) и других зарубежных аналогов, а диски из
стали 9Х4ВФ имеют на 10% большую стойкость [16].
Стали типа Х12Ф1 и Х12М после разработан-
ных режимов закалки с повышенных температур
1100-1150 ºС содержат повышенное количество мета-
стабильного Аост (40- 70%), наряду с мартенситом за-
калки и карбидами Cr7C3, Cr23C6. Производственные
испытания опытно-промышленной партии молотков
из стали Х12М, термообработанных по оптимально-
му режиму, проведенные на Большевском комбикор-
мовом заводе, показали повышение их стойкости в
2…2,5 раза в сравнении с серийно выпускавшимися
закаленными молотками из стали 30ХГСА. Это объ-
ясняется развитием γост→α′ ДМПИ в поверхностном
рабочем слое, что обеспечивает эффект самоупроч-
нения при эксплуатации.
Предложена замена материала фильер из бы-
строрежущих сталей типа Р18, Р6М5 правильно-от-
резного автомата И6122А, используемого для рих-
товки и выравнивания из бунтов стальной арматуры,
на менее дорогие стали типа Х12Ф1 и Х12М. Для этих
сталей отработаны рациональные режимы закалки с
повышенных температур 1150…1200 ºС и среднетем-
пературного отпуска, обеспечивающие сохранение в
структуре 60…65% метастабильного Аост. В процессе
эксплуатации фильер под деформиурющим и исти-
рающим воздействием арматуры в поверхностных
слоях в зоне контакта протекает γост→α′ ДМПИ и как
результат, достигаются эффекты самоадаптации и
самоупрочнения, что увеличивает эксплуатационный
ресурс. Анализ микроструктуры изношенных фильер
показал, что преимущественно аустенитная исход-
ная структура с небольшим количеством карбидов
Сr7C3 закаленного (с 1200 °С) состояния в зоне ин-
тенсивного изнашивания, разогрева и выработки
претерпевала существенные изменения (рис. 6).
В ней наблюдается выделение значительного ко-
личества карбидов Cr23C6 и Мо2С как по границам
зерен, так и внутри них, и образование мартенсита
деформации (рис. 6, б). Это свидетельствует о разви-
тии процессов динамического деформационного ста-
рения и ДМПИ в процессе эксплуатации под воздей-
ствием обрабатываемой арматуры, что сопровожда-
ется повышением твердости в этой зоне. Твердость
в местах контакта фильеры с арматурой в процессе
эксплуатации повышалась на 3…5 HRC. При этом
выработка фильер по диаметру была равномерной
и значительно меньшей. В результате долговечность
фильер возросла в 1,5 раза в сравнении со сталью
Р18 и в 15…30 раз в сравнении с закаленными ста-
лями типа 40Х, 50Х [17].
Проведен также комплекс исследований по опти-
мизации состава марганцовистых сталей типа стали
Гадфильда [3], а также по разработке режимов обезу-
глероживающей закалки [2] для дестабилизации ау-
стенита и реализации γост→α′ ДМПИ. Это обеспечило
значительное, в 2…2,5 раза повышение долговеч-
ности бил дробилок шихтовых материалов, и может
быть рекомендовано для многих других деталей из
марганцовистых износостойких сталей.
Экономическую эффективность новых разра-
ботанных материалов можно показать на примере
внедрения износостойкого экономнолегированного
чугуна ЧХ15Г5СТЛ. Расчеты экономической эффек-
тивности применения защитных плит из разработан-
Микроструктура фильер из стали Х12М, закаленн ой от 1200 °С в масло (отпуск 200 °С): а – до эксплуатации; б – в зоне износа; × 400Рис. 6.
а б
26 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
ного чугуна ЧХ15Г5СТЛ, взамен применявшемуся
чугуну КЛИЧи стали 110Г13Л, были выполнены для
условий работы Аглофабрики ЧАО «ММК им. Ильи-
ча». В результате были выявлены следующие на-
правления повышения эффективности:
– снижается себестоимость агломерата с соответ-
ствующим эффектом в последующих переделах, что
обуславливает дополнительную прибыль;
– капитальные вложения на внедрение практиче-
ски отсутствуют;
– возрастает длительность межремонтного пери-
ода;
– возрастает фондоотдача при неизменной фон-
довооруженности основных рабочих.
Основные расчетные показатели экономической
эффективности от внедрения разработанного чугуна
ЧХ15Г5Т приведены в табл. 3.
В целом, годовой экономический эффект от вне-
дрения разработанного чугуна в условиях Агло-
фабрики ЧАО «ММК им. Ильича» составил более
2,5 млн. долл.
При изменении геометрии поверхности плит из
нового чугуна ЧХ15Г5Т на ребристую форму удает-
ся снизить их металлоемкость на 20%, что дает до-
полнительную экономию при сохранении на преж-
нем уровне износостойкости. Следует заметить, что
применение разработанного экономичного чугуна не
требует дополнительных капитальных вложений, все
технологические процессы осуществляют на имею-
щемся оборудовании, трудоемкость производства в
расчете на единицу продукции остается неизменной.
Однако, с учетом приведенных показателей (табл. 3)
в расчете на ремонтно-эксплуатационный период
она значительно снижается.
Сравнительные показатели экономической эф-
фективности применяющихся и разработанных эко-
номнолегированных материалов разнофункциональ-
ного применения с эффектом самоупрочнения при
эксплуатации приведены в табл. 4.
Из таблицы видно, что все разработанные эконом-
нолегированные сплавы, не содержащие остродефи-
цитных легирующих компонентов, в отличие от остро-
дефицитных аналогов аналогичного применения, от-
личаются значительно меньшей стоимостью от 220 до
900 долл./т. В результате, разработанные материалы
можно рассматривать как серьезную альтернативу
применяющимся, благодаря меньшей стоимости, хо-
рошей технологичности и более высоким показателям
механических и эксплуатационных свойств.
Выводы
Обобщены результаты исследований по разра-
ботке и использованию экономнолегированных чу-
гунов, сталей, наплавочных материалов и упрочняю-
щих технологий, основанных на формировании мета-
стабильных состояний и деформационных фазовых
превращений, что обусловливает эффект деформа-
ционного самоупрочнения в процессе эксплуатации.
Показаны широкие возможности формирования
метастабильных состояний, обеспечивающих разви-
тие деформационных фазовых превращений и реа-
лизацию эффекта самоупрочнения в процессе экс-
плуатации для повышения комплекса свойств разно-
функциональных материалов.
Разработанные экономнолегированные само-
упрочняющиеся материалы и наукоемкие технологии
показали высокую экономическую эффективность,
связанную с экономией остродефицитных и дорогих
легирующих элементов (Ni, Mo, V), и перспективу для
изготовления и упрочнения ряда быстроизнашиваю-
щихся деталей механического оборудования метал-
лургических и машиностроительных предприятий.
По основным показателям технико-экономической
эффективности разработанные метастабильные мате-
риалы разного функционального применения с эффек-
том самоупрочнения при эксплуатации значительно пре-
восходят соответствующие остродефицитные аналоги.
Таблица 3
Показатели экономической эффективности внедрения чугуна ЧХ15Г5Т взамен дорогостоящего чугуна
КЛИЧ и стали Гадфильда для производства и эксплуатации футеровочных плит
№ п/п Показатель Единица
измерения Величина
1 Экономия дефицитных легирующих элементов (Ni, Mo, V) %мас. ~1 Ni; ≤ 1 Mo; ≤ 1 V
2 Повышение долговечности плит раз 3
3 Снижение объема производства плит раз 3,5
4 Сокращение ремонтно-эксплуатационных расходов
(затрат на замену плит) раз 2
5
Сокращение простоев агломашин:
на 1 агломашину
на 12 агломашин
суток/год 8…10
96…120
6
Увеличение межремонтного периода:
на 1 агломашину
на 12 агломашин
мес. 8…10
96…120
7
Повышение производительности:
1 агломашины
12 агломашин
т/час 35,3
423,6
8 Увеличение объема производства
агломерата
тыс.тонн/год
%
640,0
5,1
27МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
Таблица 4
Показатели экономической эффективности применения разработанных экономнолегированных спла-
вов взамен дорогих дефицитных аналогов
Применяющийся сплав Разработанный
заменитель
Экономия
легирующих
элементов, %
Снижение стоимости
легирующих компонентов,
долл./т
износостойкие чугуны
ИЧХ28Н2МФ ЧХ12Г4Д2
Cr – 16
Ni – 2
Mo – 0,5
V – 0,5
500…560
ЧХ15Г2МНФТ («КЛИЧ») ЧХ15Г5Т
Ni – 1
Mo – 0,5
V – 0,5
420…470
коррозионно-стойкие стали
12Х18Н10ТЛ 10Х17Г10НДСЛ Ni – 9 800…860
жаростойкие сплавы
35Х23Н7СЛ 35Х24Г3СФЛ Ni – 7 460…500
75Х28Н2СЛ 65Х20Г2С2АЮТЛ Ni – 2
Cr – 8 200…230
наплавочные материалы
Св-08Х20Н10Г7СТ ПП-Нп-20Х12Г9СТ Ni – 10
Cr – 8 800…850
Примечание: в расчетах использованы ценовые показатели мирового рынка металлов и ферросплавов по состоянию
на ноябрь 2016 г.
1. Филиппов М. А., Литвинов В. С., Немировский Ю. Р. Стали с метастабильным аустенитом. – М.: Металлургия, 1988. –
256 с.
2. Чейлях А. П. Экономнолегированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии. – Мариуполь: ПГТУ, 2009. –
483 с.
3. Малинов Л. С., Малинов В. Л. Экономнолегированные сплавы с мартенситными превращениями и упрочняющие тех-
нологии. – Харьков: ННЦ «ХФТИ», 2007. – 352 с.
4. Чугун: Справочник / Под ред. А. Д. Шермана и А. А. Жукова. – М.: Металлургия, 1991. – 576 с.
5. Износостойкие чугуны с метастабильным аустенитом / А. П. Чейлях, И. М. Олейник, Е. Б. Локшина, А. Н. Лукьянско-
ва. – Металл и литьё Украины. – 1995. – № 1. – С. 30-35.
6. Влияние параметров закалки на структуру и свойства экономнолегированного износостойкого чугуна с метастабиль-
ной структурой / А. П. Чейлях, Д. В. Клок, В. В. Климанчук и др. – Металл и литьё Украины. – 2002. – № 7. – С. 33-38.
7. Жаростійка сталь: патент № 23183 (Україна) МКВ С22С 38/24; // Л. С. Малінов, О. П. Чейлях, О. Ф. Ткачьов та ін. –
(Україна) № 96083338; Заявл. 23.08.96; Опубл. 15.09.2000. Бюл. № 4.
8. Литий жаростійкий сплав: патент на винахід № 80498 (Україна), МПК С22С 36/28, 38/38, 38/50, 37/06, 37/10; // О. П.
Чейлях, С. В. Прекрасний, В. В. Кліманчук, П. М. Кирильченко та ін. – (Україна), № а 200604628; Заявл. 25.04.2006;
Опубл. 25.09.2007, Бюл. № 15.
9. Чейлях А. П., Гавриленко Г. В. Структура и механические свойства новых безникелевых коррозионностойких сталей
аустенитно-ферритного класса // Вестник Приазов. гос. техн. ун-та: Сб. научн. тр. – Мариуполь, 1999, Вып. 8. – С. 76-79.
10. Разработка и исследование новой порошковой ленты для наплавки колес мостовых кранов / Л. С. Малинов, А. П. Чей-
лях, Е. Я. Харланова и др. // Сварочное производство. – 1995. – № 10. – С. 22-25.
11. Чейлях Я. А., Чейлях А. П., Чигарев В. В. Самоупрочняющиеся износостойкие сплавы: монография. – Мариуполь:
ООО «ППРС», 2016. – 264 с.
12. Чейлях Я. А. Структура и свойства наплавленной износостойкой Fe-Cr-Mn стали с регулируемым содержанием мета-
стабильного аустенита / Я. А. Чейлях, В. В. Чигарев // Автоматическая сварка. – 2011. – № 8. – С. 20-24.
13. Федюкин В. К. Термоциклическая обработка металлов и деталей машин / В. К. Федюкин, М. Е. Смагоринский. – Л.:
Машиностроение, 1989. – 225 с.
14. Влияние изотермической закалки на количество, стабильность остаточного аустенита и свойства конструкционных
сталей / Л. С. Малинов, А. П. Чейлях, Е. Я. Харланова и др. // МиТОМ. – 1989. – № 12. – С. 12-16.
15. Чейлях А. П., Малинов Л. С., Лейко Н. Г. Повышение долговечности клапанов из стали 20Х13 скоростной высокотем-
пературной закалкой // Металлург. и горноруд. пром-сть. – 1993. – № 3. – С. 27-29.
ЛИТЕРАТУРА
28 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
1. Filippov M. A., Litvinov V. S., Nemirovskii Yu. R. (1988). Stali s metastabil’nym austenitom. [Steel with metastable austenite].
Moscow: Metallurgia, 256 p. [in Russian].
2. Cheiliakh A. P. (2009). Ekonomnolegirovannye metastabil’nye splavy i uprochniaiushchie tekhnologii. [Economically alloyed
metastable alloys and the strengthening technologies]. Mariupol’: PGTU, 483 p. [in Russian].
3. Malinov L. S., Malinov V. L. (2007). Ekonomnolegirovannye splavy s martensitnymi prevrashcheniiami i uprochniayushchie
tekhnologii. [Economically alloyed alloys with martensitny transformations and the strengthening technologies]. Kharkov:
«KhFTI», 352 p. [in Russian].
4. Sherman A. D., Zhukov A. A. (1991). Chugun: spravochnik. [Cast iron: Reference book]. Moscow: Metallurgia, 576 p.
[in Russian].
5. Cheiliakh A. P., Oleinik I. M., Lokshina E. B., Luk’ianskova A. N. (1995). Iznosostoikie chuguny s metastabil’nym austenitom.
[Wear-resistant cast irons with metastable austenite]. Kiev: Metall I lit’e Ukrainy, no 1, pp. 30-35. [in Russian].
6. Cheiliakh A. P., Klok D. V., Klimanchuk V. V. et al. (2002). Vliianie parametrov zakalki na strukturu i svoistva ekonomnolegiro-
vannogo iznosostoikogo chuguna s metastabil’noi strukturoi. [Influence of parameters of training on structure and property of
economically alloyed wear-resistant cast iron with metastable structure]. Kiev: Metall I lit’e Ukrainy, no 7, pp. 33-38. [in Russian].
7. Pat. 23183 of Ukraine, МКВ С22С 38/24. Zharostіika stal’. Malіnov L. S., Cheiliakh O. P., Tkach’ov O. F. et al. Zaiavl. 23.08.96,
Publ. 15.09.2000, Bul. No 4 [in Ukrainian].
8. Pat. 80498 of Ukraine, МПК С22С 36/28, 38/38, 38/50, 37/06, 37/10. Lytyi zharostіikii splav. Cheiliakh O. P., Prekrasnyi S. V.,
Klіmanchuk V. V., Kiril’chenko P. M. et al. Zaiavl. 25.04.2006, Publ. 25.09.2007, Bul. No 15. [in Ukrainian].
9. Cheiliakh A. P., Gavrilenko G. V. (1999). Struktura i mekhanicheskie svoistva novykh beznikelevykh korrozionnostoikikh stalei
austenitno-ferritnogo klassa. [Structure and mechanical characteristics of new nickel-free corrosion resistant steel of austenitic
and ferritic class]. Mariupol’, no 8, pp. 76-79. [in Russian].
10. Malinov L. S., Cheiliakh A. P., Kharlanova E. Ya. et al. (1995). Razrabotka I issledovanie novoi poroshkovoi lenty dlia naplavki
koles mostovykh kranov. [Development and research of a new powder tape for a buildup of wheels of bridge cranes].
Svarochnoe proizvodstvo, no 10, pp. 22-25. [in Russian].
11. Cheiliakh Ya. A., Cheiliakh A. P., Chigarev V. V. (2016). Samouprochniaiushchiesia iznosostoikie splavy: monografiia. [The
self-strengthened wear-resistant alloys: monograph]. Mariupol’, 264 p. [in Russian].
12. Cheiliakh Ya. A., Chigarev V. V. (2011). Struktura i svoistva naplavlennoi iznosostoikoi Fe-Cr-Mn stali s reguliruemym
soderzhaniem metastabil’nogo austenita. [The structure and properties of the built-up wear-resistant Fe-Cr-Mn steel with the
adjustable content of metastable austenite]. Avtomaticheskaia svarka, no 8, pp. 20-24. [in Russian].
13. Fediukin V. K., Smagorinskii M. E. (1989). Termociklicheskaia obrabotka metallov i detalei mashin. [Thermal-cycle processing
of metals and details of cars]. Leningrad: Mashinostroenie, 225 p. [in Russian].
14. Malinov L. S., Cheiliakh A. P., Kharlanova E. Ya. (1989). Vliianie izotermicheskoi zakalki na kolichestvo, stabil’nost’ ostatochnogo
austenita i svoistva konstrukcionnykh stalei. [Influence of isothermal training on quantity, stability of residual austenite and
property of constructional steel]. MiTOM, no 12, pp. 12-16. [in Russian].
15. Cheiliakh A. P., Malinov L. S., Leiko N. G. (1993). Povyshenie dolgovechnosti klapanov iz stali 20H13 skorostnoj
vysokotemperaturnoi zakalkoi. [Increase in a longevity of valves from steel 20Х13 by high-speed high-temperature training].
Metallurgicheskaia i gornorudnaia promyshlennost’, no 3, pp. 27-29. [in Russian].
16. Malinov L. S., Cheiliah A. P., Makmak G. I. et al. (1994). Vliianie sostava i termoobrabotki na strukturu i svoistva litykh
khromistykh stalei. [Influence of structure and heat treatment on structure and properties of cast chromic steel]. Izvestiia
vuzov, Chernaia Metallurgia, no 11, pp. 43-45. [in Russian].
17. Cheiliah A. P., Prekrasnyi S. V., Shchetinin S. D., Sushchenko V. P. (2003). Povyshenie dolgovechnosti fil’er s ispol’zovaniem
metastabil’nykh sostoyaniji v khromistykh instrumental’nykh staliakh. [Increase in a longevity of spinnerets with use of
metastable states in chromic instrumental steel]. Kiev: Metall I lit’e Ukrainy, no 11, pp. 33-34. [in Russian].
REFERENCES
16. Влияние состава и термообработки на структуру и свойства литых хромистых сталей / Л. С. Малинов, А. П. Чейлях, Г.
И. Макмак и др. // Изв. ВУЗов. Чер. металлургия. – 1994. – № 11. – С. 43-45.
17. Чейлях А. П., Прекрасный С. В., Щетинин С. Д., Сущенко В. П. Повышение долговечности фильер с использованием
метастабильных состояний в хромистых инструментальных сталях // Металл и литьё Украины. – 2003. – № 11-12. –
С. 33-34.
29МЕТАЛЛ И ЛИТЬЁ УКРАИНЫ № 1 (284) ’2017
Узагальнено функціональні матеріали: зносостійкі, корозійно-жаростійкі, конструкційні, інструментальні,
наплавлювальні та технології їх зміцнення, рекомендовані для швидкозношуваних деталей механічного обладнання
металургійних підприємств. Вони засновані на принципі створювання і використання метастабільних станів, що
забезпечують реалізацію деформаційних фазових перетворень при випробуваннях і експлуатації, що обумовлює
ефекти самоадаптації і самозміцнення в процесі служби виробів. Показано високу їх економічну ефективність для
заміни дорогих аналогів.
Чейлях Я. О., Цуркан М. Л., Чейлях О. П.
Функціональні матеріали і технології з ефектом самозміцнення при
експлуатації та їх економічна ефективність
Анотація
Ключові слова
Сталі, чавуни, метастабільність, аустеніт, мартенсит, самозміцнення, зносостійкість,
економічна ефективність.
Cheylyakh Ya., Tsurkan M., Cheylyakh O.
Functional materials and technologies with self-strengthening effect at
operation and their cost-effectiveness
Summary
Functional materials: wear-resistant, corrosion-resistant, heat resistant, structural, tool, hardfacing and strengthening
technologies are generalized and recommended for wearing parts of mechanical equipment of metallurgical enterprises.
They are based on the principle of the creation and use of metastable states, ensuring the implementation of the deformation
induced phase transformations during testing and operation, which makes the effects of self-adaptation and self-strengthening
in the life of products. Their high cost-efficiency for replacement of expensive counterparts has been demonstrasted.
Steels, cast irons, metastability, austenite, martensite, selfstrengthening, wear-resistance,
cost-effectiveness.Keywords
Поступила 25.11.16
|