Geum.ru

«новое в разработке, производстве и применении специальных сталей и сплавов»

Вид материалаСеминар

Содержание


В.Г. Хижняк, А.Б.Бобин
Особенности формирования структуры и свойств
Влияние кальция и микролегирования на микроструктуру и свойства
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

В.Г. Хижняк, А.Б.Бобин


(Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический

институт», инженерно-физический факультет, кафедра металловедения и

термической обработки. г. Киев, Украина)


Тонкие, твердые покрытия на основе карбидов, нитридов переходных металлов IV-VI групп периодической системы на поверхности многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин способствуют повышению работоспособности инструмента, расширению областей его применения, росту производительности труда при резании. В работе исследованы фазовый и химический составы, структура, микротвердость покрытий на основе карбида, оксикарбида и карбонитрида титана на твердых сплавах ВК8 и Т15К6.

Покрытия наносили в замкнутом реакционном пространстве при пониженном давлении с использованием в качестве исходных реагентов порошка титана, четыреххлористого углерода, карбюризатора кислорода и азота. При этом в зависимости от степени участия кислорода либо азота в формировании диффузионного слоя выделили следующие три процесса: титанирование, титанооксидирование, титаноазотирование.

На поперечных шлифах, после травления реактивом Мураками, покрытия выявляются в виде светлых зон. При этом титанированные слои на основе TiC оказываются более светлыми, чем слои на основе оксидов титана. Граница карбид – оксиды была определена также рентгеноструктурным и лазерным масспектроскопическим методом. Следует отметить, что граница ТiC-TiN на титаноазотированных сплавах видна и на нетравленных шлифах, при этом TiC имеет белый цвет, а TiN, как отмечали – светложелтый.

Качественным лазерным масспектральным анализом показано как присутствие кислорода в зоне оксидов, что вполне очевидно, так и его проникновение в зону покрытия карбида ТіС. Следует отметить, что при реализации процесса титанирования азот и кислород в зоне слоя ТіС практически отсутствуют.

Следует отметить, что основной составляющей всех видов покрытий будет карбид титана TiC. При этом данный карбид в трех видах покрытий имеет разный период решетки и микротвердость. Вполне понятно это связано с присутствием в ТіС соответственно кислорода либо азота. Например, кислород, как показали результаты исследований его распределения по толщине покрытия, сосредоточен не только в зоне оксидов, но и в слое ТіС.

Формирование комплексных структур типа ТiC – Ti(C,O) – оксиды титана, TiC-Ti(C,N) – TiN с высокой твердостью, хорошим сцеплением с основной можно считать положительным достижением предложенных технологий.

Полученные в работе результаты по строению и свойствам многослойных покрытий позволят корректно подойти к разработке новых способов диффузионного насыщения твердых сплавов групп ВК и ТК.


Библиографический список:

  1. Верещака А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. –М.: Машиностроение, 1986. – 192 с.
  2. Лоскутов В.Ф., Хижняк В.Г., Куницкий Ю.А., Киндрачук М.В. Диффузионные карбидные покрытия. – Киев: Техника, 1991. –168 с.



ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ

труб из стали ТР 316 L


Буряк Т.Н. (ГП «НИТИ», г. Днепропетровск)


Высоколегированная сталь на аустенитной основе ТР 316 L (аналог 03Х17Н14М2, 03Х17Н14М3), широко используются в средах повышенной агрессивности, преимущественно в атомной энергетике и химической промышленности. В соответствии с условиями эксплуатации, трубы должны иметь высокий комплекс взаимоувязанных параметров (химическую чистоту по вредным примесям – С, S, P, качественную поверхность, высокий уровень прочностных и пластических свойств, стойкость к межкристаллитной коррозии и др.).

Разработаны ресурсосберегающие технологии получения труб ( 10-32 мм) из стали ТР 316 L с использованием трубных заготовок отечественного производства – после газо-кислородного рафинирования и центробежного литья в вакууме, включая режимы деформации, термической и химико-технологической обработки в трубном переделе.

Выполнены исследования, связанные с формированием в трубах шероховатости поверхности и микроликвационной полосчатости в процессе всего технологического цикла на стадиях от заготовки до отделки готовых труб.

С помощью растровой электронной микроскопии и профилометрии изучено влияние каждой технологической операции на качество поверхности.

Изготовлены опытные партии труб с использованием нетрадиционных заготовок. Качество труб удовлетворяет требованиям: механические свойства - В = 573-608 Н/мм2, 0,2 = 245-304 Н/мм2, 5 = 48,5-53%; величина зерна – рекристаллизованная № 8-10; шероховатость поверхности Rа = 0,13-0,58 мкм; стойкие к МКК; содержание примесей – 0,003-0,020%С, 0,006-0,011%S, 0,002-0,017% Р.

Полученные результаты могут быть применены в промышленном производстве, в частности, при изготовлении теплообменных труб для конденсаторов.


Влияние кальция и микролегирования на микроструктуру и свойства

высокоуглеродохромистых инструментальных электросталей при освоении

промышленного производства

Н.Ф. Тюрин, В.П. Скубий, Е.И. Фомицкий, Бурховецкий В.В.

(ДонНИИчермет (г. Донецк), ОАО «ММК им. Ильича» (г. Мариуполь))


Сварочные и др. валки трубоэлектросварочных станов РН40, РД 115 для малых и больших диаметров свариваемых труб, работающие в условиях трения истирания и калибрования, проходящих со скоростью (50…75) м/мин. сваренных труб меткомбинат изготавливал на разных предприятиях из легированных сталей марок 90ХФ-Ш, Х9ВМФ-Ш, в период освоения производства труб – из японской стали (типа Х12МФ), на которой была установлена наиболее высокая стойкость от 80 до (380 – 400) т сваренных труб. Твердость валков – (57…60) HRCэ.

В документации на станы фирмы «Mannesmann Demag Meer» для валков рекомендована высокоуглеродохромистая легированная сталь типа СН16 (Дин. Х155CrVMo121) с содержанием углерода, % (мас.): 1,55 и легированием хромом, ванадием, молибденом. Твердость (60+2) HRC.

Отечественная высокоуглеродохромистая инструментальная легированная сталь марки Х12МФ (ГОСТ 5950-73) по содержанию углерода, % (мас.) (1,45…1,65) и легирующих компонентов является аналогом японской и немецкой фирм. 2-й аналог – сталь марки Х12ВМФ при температуре отпуска 550 оС сохраняет твердость (теплостойкость) 59 HRCэ при 52 HRCэ у Х12МФ, что повышает стойкость сварочных валков, работающих при влиянии температуры сварочной дуги.

На ОАО «ММК им. Ильича» разработана и внедрена технология производства сталей марок Х12МФ и Х12ВМФ, характеризующихся высокой природной карбидной неоднородностью, оцениваемый ГОСТ 5950-73, шкала 2, в 10 баллов, от выплавки, прессования слитков до термообработки и длительной (более года) эксплуатации тяжелонагружаемых готовых изделий (сварочных и др. валков трубоэлектросварочного стана) без дефектов и изломов.

Установлено влияние оптимального количественного содержания кальция в металле: стали марки Х12МФ не менее 0,006, марки Х12ВМФ – 0,014 % (мас.), и микролегирования титаном (0,07-0,20 %), требующихся для снижения и очистки границ первичных аустенитных зерен от выделений карбидной эвтектики в виде сплошной карбидной сетки при кристаллизации до (1…5) баллов в деформированной стали. Гомогенизация слитков усиливает этот эффект. Это позволило произвести прессование на кузнечном прессе слитков на поковки без разрушения, образования трещин и др. дефектов, изготовить и длительно эксплуатировать сварочные и др. валки трубоэлектросварочного стана из двух высокоуглеродохромистых марок стали.

Применение стали марки Х12ВМФ для сварочных валков повысило их стойкость при сварке труб в 5,6 раза по первой установке (620 т) по сравнению с валками из стали марки Х9ВМФ-Ш и в 1,6 раза – по сравнению с валками из японской стали, способствовало дальнейшей длительной эксплуатации валков более года при снижении себестоимости в 6 раз.