аспирант кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство»
Postgraduate of the Chair of “Materials, Foundry and Welding Production”
к.т.н., старший преподаватель кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство»
Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
д.т.н., профессор кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство»
Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Материаловедение, литейное и сварочное производство»
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
магистрант кафедры «Материаловедение, литейное и сварочное производство»
MA Student of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
Разработан новый состав порошковых проволок на базе систем легирования C – Si – Mn – Мо – V – В и C – Si – Mn – Cr – Mo – V, представленных сталями типа 40ГМФР и 40Х3Г2МФ. Исследовано влияние легирующих элементов в составе порошковых проволок систем C – Si – Mn – Мо – V – В и C – Si – Mn – Cr – Mo – V на размер игл мартенсита, величину первичного зерна аустенита и загрязненность наплавленного слоя неметаллическими включениями. Определено влияние структуры на твердость и износостойкость наплавленного металла. Показано, что увеличение содержания углерода и легирующих элементов, в частности хрома, в составе наплавляемой стали способствует получению структуры со среднеуглеродистым мелкоигольчатым мартенситом и незначительной объемной долей δ-феррита. Обеспечивает уменьшение размера первичного зерна аустенита и снижение степени загрязненности наплавленного слоя неметаллическими включениями. Установленное улучшение структуры оказывает влияние на повышение твердости до 22 % и снижение скорости истирания наплавленного слоя до 34 %. Химический состав образцов, наплавленных порошковой проволокой cистемы С – Si – Mn – Mo – V – B, характеризуется более низким содержанием углерода и легирующих элементов, по сравнению со сталью типа 40Х3Г2МФ, что обуславливает образование в структуре после наплавки низкоуглеродистого мартенсита. Установлено, что значительное увеличение содержания углерода, марганца, хрома, ванадия и молибдена в составе наплавляемой стали типа 40ГМФР обеспечивает получение структуры с мелкоигольчатым и среднеигольчатым мартенситом, уменьшает размер первичного зерна аустенита и снижает уровень загрязненности наплавленного слоя неметаллическими включениями, в частности силикатами недеформирующимися. Изменения микроструктуры сопровождаются повышением твердости до 16 % и снижением скорости истирания наплавленного слоя до 20 %. В результате сравнительного анализа двух изучаемых систем порошковых проволок установлено, что эффективнее для наплавки горнорудного оборудования использовать проволоку системы С – Si – Mn – Cr – Mo – V, так как содержание и соотношение легирующих элементов в стали типа 40Х3Г2МФ способствует получению дисперсной мартенситной структуры с незначительной объемной долей δ-феррита, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость наплавленного слоя.
A new composition of the powder wires based on the C – Si – Mn – Mo – V – B and C – Si – Mn – Cr – Mo – V doping systems represented by steels 40GMFR and 40Kh3G2MF was developed. The influence of alloying elements in the composition of C – Si – Mn – Mo – V – B and C – Si – Mn – Cr – Mo – V powder wires on the size of the martensite needles was studied, as well as the primary austenite grain size and the contamination of the weld layer with non-metallic inclusions. The infl uence of the structure on the strength and durability of the deposited metal was defi ned. It is shown that an increase in the content of carbon and alloying elements, in particular chromium, in the composition of the welded steel contributes to the formation of a structure with a medium-carbon fi ne-grained martensite and a small volume fraction of δ-ferrite. It provides reduction in size of the primary austenite grain and decrease in the contamination degree of the deposited layer with non-metallic inclusions. The established improvement in the structure aff ects the hardness increase up to 22 % and the decrease in the abrasion rate of the deposited layer up to 34 %. The chemical composition of samples welded with a fl ux-cored wire of C – Si – Mn – Mo – V – B system is characterized by a lower content of carbon and alloying elements compared to a 40Kh3G2MF steel, which causes the formation of low-carbon martensite in the structure after surfacing. It was established that a signifi cant increase in the content of carbon, manganese, chromium, vanadium and molybdenum in 40GMFR welded steel provides a structure with fine needle and medium needle martensite, reduces the size of the primary austenite grain and the contamination level of the deposited layer with non-metallic inclusions, in particular, non-deformed silicates. Changes in the micro structure are accompanied by an increase in hardness up to 16 % and a decrease in the attrition rate of the deposited layer up to 20 %. As a result of a comparative analysis of the two studied systems of powdered wires, it was found that it is more eff ective to use C – Si – Mn – Cr – Mo – V wire for surfacing mining equipment, since the content and ratio of alloying elements in steel of type 40Kh3G2MF contributes to obtaining a dispersed martensitic structure with an insignifi cant volume fraction of δ-ferrite, which provides high hardness and wear-resistance of the deposited layer.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.