К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов

Показана возможность наплавки никеля на медную плиту, что может быть использовано для повышения работоспособности медных плит кристаллизаторов непрерывной разливки стали, значительно сэкономить материальные ресурсы металлургического производства....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Зеленин, В.И., Полещук, М.А., Зеленин, Е.В., Кавуненко, П.М., Попович, И.М., Лукаш, В.А., Прокопив, М.М., Майстренко, А.Л., Вировец, Л.М., Харченко, О.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2011
Назва видання:	Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Теми:	Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63301
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:	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов / В.И. Зеленин, М.А. Полещук, Е.В. Зеленин, П.М. Кавуненко, И.М. Попович, В.А. Лукаш, М.М. Прокопив, А.Л. Майстренко, Л.М. Вировец, О.В. Харченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 533-536. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-63301
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-633012014-06-01T03:02:21Z К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов Зеленин, В.И. Полещук, М.А. Зеленин, Е.В. Кавуненко, П.М. Попович, И.М. Лукаш, В.А. Прокопив, М.М. Майстренко, А.Л. Вировец, Л.М. Харченко, О.В. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Показана возможность наплавки никеля на медную плиту, что может быть использовано для повышения работоспособности медных плит кристаллизаторов непрерывной разливки стали, значительно сэкономить материальные ресурсы металлургического производства. Показана можливість наплавлення нікелю на мідну плиту, що може бути використано для підвищення працездатності мідних плит кристалізаторів безперервного розливу сталі, значно заощадити матеріальні ресурси металургійного виробництва. The possibility of surfacing nickel on a copper plate that can be used to increase the efficiency of copper plates crystallizers of continuous pouring of steel, save significant material resources of metallurgical production. 2011 Article К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов / В.И. Зеленин, М.А. Полещук, Е.В. Зеленин, П.М. Кавуненко, И.М. Попович, В.А. Лукаш, М.М. Прокопив, А.Л. Майстренко, Л.М. Вировец, О.В. Харченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 533-536. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2223-3938 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63301 621.793 ru Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
spellingShingle	Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Зеленин, В.И. Полещук, М.А. Зеленин, Е.В. Кавуненко, П.М. Попович, И.М. Лукаш, В.А. Прокопив, М.М. Майстренко, А.Л. Вировец, Л.М. Харченко, О.В. К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
description	Показана возможность наплавки никеля на медную плиту, что может быть использовано для повышения работоспособности медных плит кристаллизаторов непрерывной разливки стали, значительно сэкономить материальные ресурсы металлургического производства.
format	Article
author	Зеленин, В.И. Полещук, М.А. Зеленин, Е.В. Кавуненко, П.М. Попович, И.М. Лукаш, В.А. Прокопив, М.М. Майстренко, А.Л. Вировец, Л.М. Харченко, О.В.
author_facet	Зеленин, В.И. Полещук, М.А. Зеленин, Е.В. Кавуненко, П.М. Попович, И.М. Лукаш, В.А. Прокопив, М.М. Майстренко, А.Л. Вировец, Л.М. Харченко, О.В.
author_sort	Зеленин, В.И.
title	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
title_short	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
title_full	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
title_fullStr	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
title_full_unstemmed	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
title_sort	к вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов
publisher	Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63301
citation_txt	К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов / В.И. Зеленин, М.А. Полещук, Е.В. Зеленин, П.М. Кавуненко, И.М. Попович, В.А. Лукаш, М.М. Прокопив, А.Л. Майстренко, Л.М. Вировец, О.В. Харченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 533-536. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series	Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
work_keys_str_mv	AT zeleninvi kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT poleŝukma kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT zeleninev kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT kavunenkopm kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT popovičim kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT lukašva kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT prokopivmm kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT majstrenkoal kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT viroveclm kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov AT harčenkoov kvoprosuopovyšeniiiznosostojkostimednyhplitkristallizatorov
first_indexed	2025-07-05T14:06:47Z
last_indexed	2025-07-05T14:06:47Z
_version_	1836816172430917632
fulltext	РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 533 – менше. Крім того, на більш жорстких режимах різання спостерігається зростання величини термо- ЕРС, для міді – незначне. 2. Для кубонітових кругів найвище значення термоЕРС зафіксовано при обробці кругами зі склопокриттям та металізованим покриттям титаном ріжучих зерен круга; в свою чергу найнижче значення зафіксовано при обробці кругами, в яких здійснено лише склопокриття кубонітових зерен. 3. Для алмазних кругів на меншій продуктивності процесу абсолютне значення термоЕРС при обробці кругами зі склопокриттям вище, ніж значення, зафіксоване при обробці кругами без покриття зерен, на вищій продуктивності – навпаки. З ростом продуктивності обробки значення термоЕРС зростає для всіх випадків. В данной работе было исследовано влияние характеристик и покрытий режущих зерен кругов с СТМ, а также режимов шлифования на величину термоЭДС в процессах абразивной обработки. Ключевые слова: алмазно-абразивный инструмент, инструмент с СТМ, абразивная обра- ботка, покрытия режущих зерен, термоЭДС. In the present work was investigated the influence of the characteristics of coatings and cutting grains wheels with SHM, and modes of grinding on the value of thermopower in the process of abrasive processing. Key words: diamond grinding wheels, tool with the STM, abrasive machining, coating the cutting grains, thermopower. Література 1. Дубров Ю.С., Николаева Г.С. Электроэрозионный износ режущих инструментов и влияние электрических явлений на чистоту обработанной поверхности // Электрические явления при трении и резании металлов. – М.: Наука, 1969. – С. 56–69. 2. Лавріненко В.І., Дєвицький О.А., Ситник Б.В., Пасічний О.О. Методика вимірювання термо- ЕРС в процесах алмазно-абразивної обробки // Инженерия поверхности и реновация изделий: Материалы 11-й Международной научно-технической конференции, 23–27 мая 2011 г., г. Ял- та. – К.: АТМ Украины, 2011. – С. 103–105. 3. Ящерицын П.И., Фельдштейн Е.Э., Корниевич М.А. Теория резания: учеб. – Минск: Новое знание, 2006. – 512 с. Надійшла 17.06.11 УДК 621.793 В. И. Зеленин, М. А.Полещук, кандидаты техн. наук, Е. В. Зеленин, П. М. Кавуненко, И. М. Попович1, В. А. Лукаш, М. М. Прокопив, кандидаты техн. наук, А. Л. Майстренко, д-р техн. наук, Л. М. Вировец, О. В. Харченко2 1Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, г. Киев 2Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ МЕДНЫХ ПЛИТ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ Показана возможность наплавки никеля на медную плиту, что может быть использовано для повышения работоспособности медных плит кристаллизаторов непрерывной разливки стали, значительно сэкономить материальные ресурсы металлургического производства. Ключевые слова: наплавка, медные плиты, кристализатор. При движении стального слитка через медный кристаллизатор в зоне его контакта с плитой кри- сталлизатора, под воздействием высокоих температуры и давления, наблюдается значительный износ и разрушение медной поверхности, что приводит к нарушению начальной геометрии кристаллизатора. Предотвратить этот процесс можно путем применения новых материалов типа медь- цирконий, медь-серебро, либо путем нанесения на рабочую поверхность медных кристаллизаторов Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 534 более износостойких покрытий, что более перспективно [1, 2]. Так, на предприятиях ВАТ «Север- сталь», прошли испытания покрытий фирмы «КМ Европа Металл (АМС-HN20 и АМС- HN40), пока- завшие стойкость в 2–3 раза большую, чем у медных плит без покрытия. С успехом используются медные плиты кристаллизаторов немецких производителей с элек- тролитическими никелевыми покрытиями на Алчевском металлургическом комбинате. Применение покрытий дает возможность конструктивно изменить размеры медной плиты в сторону уменьшения ее толщины, что дает возможность использовать кристаллизаторы со щелевой системой водоохлаждения, значительно уменьшая их вес и снижая, тем самым, стоимость выпускае- мой продукции. Поэтому разработка альтернативной технологии нанесения покрытий на медные плиты, явля- ется одним из важных направлений в разработке технологии ремонта и повышения износостойкости кристаллизаторов непрерывной разливки стали. Используя значительные успехи, достигнутые в последнее время в области сварки трением с перемешиванием (способ разработан Британским институтом сварки в 1991 г.), когда процес сварки (наплавки) осуществляется в твердой фазе и позволяет без легирующих добавок и изменения хими- ческих свойств достаточно успешно соединять различные металлы, естественны попытки спользо- вать его в наших целях. В Украине этот способ активно разрабатывается в ИЭС им. Е. О. Патона и ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины. При этом одной из главных проблем, сдерживающих более широкое применение этого способа, является стойкость (ресурс) рабочего инструмента, принципиальная схема которого и варианты изготовления приведены в [3]. При сварке и наплавке трением с перемешиванием вращающийся инстру- мент погружается в свариваемый материал таким образом, чтобы его штырь, пройдя привариваемую (на- плавляемую) пластину, внедрялся на глубину 1–2 мм в основную плиту, а бурт (заплечик) упирался в привариваемую (наплавляемую) пластину. При этом бурт, за счет генерируемой инструментом теплоты, нагревает свариваемые материалы до необходимой температуры, а штырь инструмента, за счет своих конструктивных особенностей, перемешивает опластиченные материалы. Как показали эксперименты, при этом опластичивание происходит при температурах, превы- шающих на 50–100 °С температуру рекристаллизации свариваемого или наплавляемого материала, что для наплавки никеля на медь составляет 1050–1150 °С. Ранее в работе [4] авторами показано, что наиболее подходящим материалом для сварки меди трением с перемешиванием оказались материалы группы ВК и ТК. Для наплавки на медную плиту никеля, имеющего более высокую температуру плавления по сравнению с медью, понадобилось ис- пользовать не только другие материалы но и изменить конструкцию инструмента. Лучшие результа- ты показывают твердые сплавы с содержанием кобальта с добавками в пределах 6-10 %, спекаемые в вакууме по специальным режимам. Такие инструменты обладают повышенной прочностью и жаропрочностью, что позволяет их использовать до температур 1000–1200 °С. Наплавку производили на установке для наплавки медных плит, описанную ранее [4]. Для уменьшения окисление инструмента в процессе работы использовался обдув его инертными газами. На медную плиту толщиной до 15 мм, моделирующую медную плиту кристаллизатора, на- кладывали и закрепляли никелевую плиту толщиной до 4 мм. Затем через никель в медь внедряли вращающийся инструмент диаметром штыря (у основания) 10 мм и длиной до 7 мм Режим работы инструмента: – число оборотов в минуту – 1250, – подача (скорость наплавки) – 80 мм/мин. При этом осевое усилие достигало 5000 кг и последующим перемещением инструмента с бо- ковой нагрузкой до 2000 кг. Качество наплавки на медную плиту и свароных швов исследовалось на оптическом и растро- вом микроскопах. Общий вид микрошлифа образца меди, наплавленный никелем, приведен на рис. 1 (попереч- ный разрез). На рисунке 2 представлены фотографии микрошлифов, полученных из наплавленных образцов. Наблюдается перемешивание слоев никеля и меди без активного взаимодействия. В поле зре- ния по толщине никелевого покрытия (на рис. 1 обозначено темным цветом) видны вкрапления свет- лых участков меди, не влияющие на износостойкость покрытия в целом. РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 535 Рис 1. Внешний вид образца меди с никелевым покрытием (оптический микроскоп – попереч- ное сечение образца) Рис. 2 . Поперечное сечение образца меди с никелевым наплавленным слоем (растровый элек- тронный микроскоп) Частичное смешивание меди плиты с никелевым покрытием наблюдается на глубину 3–4 мм. При этом видны как бы завихрения никеля с медью. Удалить такое покрытие с медной плиты можно только механической обработкой, что говорит о прочном сцеплении. В зависимости от величины штыря зона завихрения уменьшается. При длине штыря чуть больше толщины никелевой плиты, она почти отсутствует. Микротвердость поверхности наплавляемого слоя составила 140 кг/мм2, микро- твердость медной основы до 80 кг/мм2, а в переходной зоне микротвердость в слоистых участках колебалась от 80 до 130 кг/мм2. Распределение микротвердости по глубине наплавленного никелевого слоя на медную основу приведено на рис. 3. Результаты металлографических исследований показали, что метод наплавки трением с пе- ремешиванием (НТП) обеспечивает высокое качество никелевого покрытия. При этом сцепление покрытия с медной основой равно прочности меди. Таким образом, показана возможность наплавки никеля на медную плиту, что может быть ис- пользовано для повышения работоспособности медных плит кристаллизаторов непрерывной разлив- ки стали, значительно сэкономить материальные ресурсы металлургического производства. Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 536 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Расстояние от поверхности, мм М ик ро тв ер до ст ь (н аг ру зк а 50 г) , кг с/ м м 2 Рис. 3. Распределение микротвердости по глубине наплавленного никелевого слоя на медную основу Показана можливість наплавлення нікелю на мідну плиту, що може бути використано для підвищення працездатності мідних плит кристалізаторів безперервного розливу сталі, значно зао- щадити матеріальні ресурси металургійного виробництва. Ключові слова: наплавлення, мідні плити, крісталізатор. The possibility of surfacing nickel on a copper plate that can be used to increase the efficiency of copper plates crystallizers of continuous pouring of steel, save significant material resources of metallurgical production. Key words: surfacing, copper plates, crystallizer. Литература 1. Ларс Седерквист. Сварка на тысячелетия // Светсарен, 2005. – № 2. – С. 31–32. 2. Штрикман М. М. Состояние и развитие процесса сварки трением линейных соединений (об- зор) //Сварочное производство, 2007. – №10. – С. 25–32. 3. Зеленин В. И., Третьяк Н. Г., Лукаш В. А., Н.М.Прокопив и др. Инструменты для наплавки меди трением с перемешиванием // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инстру- мент – техника и технология его изготовления и применения. – Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, ИПЦ АЛКОН НАНУ, 2009 – С. 464–466. 4. Зеленин В.И., Полещук М. А., Зеленин Е. В. и др. Восстановление плит медных кристаллиза- торов непрерывной разливки стали методом наплавки трение с перемешиванием. // Породо- разрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовле- ния и применения. – Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, ИПЦ АЛКОН НАНУ, 2010. – С. 476–479. Поступила 06.07.11

К вопросу о повышении износостойкости медных плит кристаллизаторов

Репозитарії

Схожі ресурси