blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-4-284-286blackmet-657Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT REPORTSОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОТВЕРДОСТИ МНОГОСЛОЙНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА, ПОЛУЧЕННОГО МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВАDETERMINATION OF MICROHARDNESS MULTILAYER METAL MATERIAL OBTAINED BY ELECTROSLAG REMELTINGЧумановИ. В.ChumanovI. V.

д.т.н, заведующий кафедрой общей металлургии

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “General Metallurgy”

МатвееваМ. А.MatveevaM. A.

аспирант кафедры общей металлургии

Postgraduate of the Chair “General Metallurgy”

26mist26@mail.ruЮжно-Уральский государственный университет (филиал в г. Златоусте) 456200, Россия, Челябинская обл., г. Златоуст, ул. Тургенева, 16РоссияSouth Ural State University (Zlatoust branch) 16, Turgeneva str., Zlatoust, Chelyabinsk region, 456200, RussiaRussian Federation201510062015584284286Copyright © Чуманов И.В., Матвеева М.А., 20152015Чуманов И.В., Матвеева М.А.Chumanov I.V., Matveeva M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/657

Получение многослойной заготовки возможно с помощью применения электрошлаковой технологии, которая весьма вариативна и позволяет различными способами воздействовать на структуру получаемой отливки. По предлагаемой технологии формирование слоев нового состава осуществляли подачей, с заданной периодичностью, в жидкометаллическую ванну углеродосодержащего материала конкретной массы. Проведен ряд механических испытаний, в частности, – определение микротвердости полученного материала. Измерение микротвердости при металлографических исследованиях позволяет получить результаты, едостижимые при макроскопических механических испытаниях. Например, выявить картину изменения значения твердости в многослойной металлической композиции. Микротвердость материала с большим количеством присадки выше, чем с меньшей массой присадки-науглероживателя; на поперечных образцах микротвердость выше, чем на продольных; образцы, подвергнутые более глубокой степени деформации и термической обработке по режимам отжиг и отжиг + закалка, показывают микротвердость почти в 2 раза выше. Глубокая степень деформации приводит к размытию в структуре материала слоев и обозначает максимальную степень деформации материала, при котором сохраняется многослойная структура.

The multilayer preform production is possible with the use ofelectroslag technology that is highly variable and allows to varify theinfl uence ways to the structure of the resulting casting. According tothe proposed technology the forming of layers with new compositionwas made by supply of carbonaceous material with specifi c weight into the liquid-metal bath at specifi ed intervals. In order to determine the changes caused by the introduction of additives, a series of mechanical tests were conducted, in particular – the defi nition of microhardness of the resulting material. Metallographic studies of microhardness with yield results that are not possible in macroscopic mechanical tests. For example, it can be used to identify the pattern of change of hardness values in a multi-metal composition. Analysis of the data allows to conclude: microhardness of the material, with a lot of additives is higher than with a smaller mass-carburizers additives; on transverse specimens – microhardness is higher than longitudinal; samples were subjected to a deeper degree of deformation and heat treatment and annealing conditions for annealing hardening + microhardness results show values almost two times higher. Also worth mentioning - profounddegree of deformation leads to a smearing of the material layersin the structure, and defi nes the maximum degree of deformation of the material in which the multilayer structure is preserved.

электрошлаковый переплавслоистая структурамикроструктурамакроструктурамикротвердостьelectroslag remeltinglayered structuremicrostructuremacrostructuremicrohardnessReferencesVerhoven J.D. Pattern formation in wootz, damascus steel sword and blades. Indian Journal of History of Science. 2004, no. 42 (4), pp. 559–579.Verhoven J.D. Pattern formation in wootz, damascus steel sword and blades. Indian Journal of History of Science. 2004, no. 42 (4), pp. 559–579.Sherby O.D. Damascus Steels and Ancient Black-smiths. Ultrahigh Carbon Steels. 1999, no. 39, pp. 637–648.Sherby O.D. Damascus Steels and Ancient Black-smiths. Ultrahigh Carbon Steels. 1999, no. 39, pp. 637–648.Taleff E.M., Bramtt B.L., Syn C.K., Lesuer D.R., J.Wadsworth, Sherby O.D. Processing, structure and properties of a rolled ultrahigh-carbon-steel plate exhibiting a Damask Pattern. Materials Characterization. 2001, no. 46, pp. 11–18.Taleff E.M., Bramtt B.L., Syn C.K., Lesuer D.R., J.Wadsworth, Sherby O.D. Processing, structure and properties of a rolled ultrahigh-carbon-steel plate exhibiting a Damask Pattern. Materials Characterization. 2001, no. 46, pp. 11–18.Kobelev A..G., Lysak V.I., Chernyshev V.N., Bykov A.A. Proizvodstvo metallicheskikh sloistykh kompozitsionnykh materialov [Production of metal layered composite materials]. Moscow: Intermet Inzhiniring, 2002. 496 p. (In Russ.).Kobelev A..G., Lysak V.I., Chernyshev V.N., Bykov A.A. Proizvodstvo metallicheskikh sloistykh kompozitsionnykh materialov [Production of metal layered composite materials]. Moscow: Intermet Inzhiniring, 2002. 496 p. (In Russ.).Paton B.E., Medovar L.B., Shevchenko V.E., Saenko B.Ya. Electroslag technology in the production of bimetallic billets. Sovremennaya elektrometallurgiya. 2003, no. 4, pp. 8–11. (In Russ.).Paton B.E., Medovar L.B., Shevchenko V.E., Saenko B.Ya. Electroslag technology in the production of bimetallic billets. Sovremennaya elektrometallurgiya. 2003, no. 4, pp. 8–11. (In Russ.).Chumanov I.V., Chumanov V.I., Matveeva M.A. Features of the liqu id-phase production of a laminate. Metallurgiya mashinostroeniya. 2012, no. 2, pp. 10–12. (In Russ.).Chumanov I.V., Chumanov V.I., Matveeva M.A. Features of the liqu id-phase production of a laminate. Metallurgiya mashinostroeniya. 2012, no. 2, pp. 10–12. (In Russ.).Grachev S.V., Bazar V.R., Bogatov A.A. Fizicheskoe metallovedenie [Physical metallurgy]. Ekaterinburg: UGTU, 2001. 534 p. (In Russ.).Grachev S.V., Bazar V.R., Bogatov A.A. Fizicheskoe metallovedenie [Physical metallurgy]. Ekaterinburg: UGTU, 2001. 534 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.