blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-7-443-448blackmet-896Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESСОЗДАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОГО СЛОЯ НА УЗКИХ СТЕНКАХ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ МНЛЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛЮМИНИЕВОГО И ХРОМОНИКЕЛЕВОГО ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙСREATION OF WEAR-RESISTANT LAYERS ON THE NARROW WALLS OF A CONTINUOUS CASTING MOLD WITH ALUMINUM AND CHROME-NICKEL GAS-THERMAL COATINGSГерасимоваА. А.GerasimovaA. A.

к.т.н., доцент, ученый секретарь кафедры инжиниринга технологического оборудования

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor, Academic Secretary of the Chair “Engineering of Technological Equipment”

allochka@rambler.ruРадюкА. Г.RadyukA. G.

д.т.н., профессор, ведущий научный сотрудник кафедры технологии и оборудования трубного производства

Sci. (Eng.), Professor, Leading Researcher of the Chair “Technology and Equipment for Pipe Production”

radjuk@rambler.ruТитляновА. Е.TitlyanovA. E.

к.т.н., старший научный сотрудник кафедры технологии и оборудования трубного производства

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Chair “Technology and Equipment for Pipe Production”

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (119049, Россия, Москва, Ленинский пр., 4)РоссияNational University of Science and Technology “MISIS” (MISIS), Moscow, RussiaRussian Federation201628072016597443448Copyright © Герасимова А.А., Радюк А.Г., Титлянов А.Е., 20162016Герасимова А.А., Радюк А.Г., Титлянов А.Е.Gerasimova A.A., Radyuk A.G., Titlyanov A.E.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/896

Для повышения срока службы кристаллизаторов МНЛЗ на их узких стенках из меди М1 перед последним ремонтом создан жаростойкий износостойкий слой напылением алюминиевого и хромоникелевого покрытий. Предварительно исследована структура покрытий, состав фаз, твердость и микротвердость поверхностных слоев. Хромоникелевое газотермическое покрытие толщиной 0,5 – 0,6 мм нанесено на поверхность пары узких стенок толстостенного кристаллизатора. Для получения требуемого класса чистоты поверхности стенок необходима их механическая обработка шлифованием, требуется проведение работ по увеличению толщины хромоникелевого покрытия. При толщине покрытия более 0,8 мм возможно его отслоение. Поэтому для повышения прочности сцепления хромоникелевого покрытия с медной основой рассмотрена возможность использования алюминиевого подслоя. Таким образом, нанесение хромоникелевого покрытия с алюминиевым подслоем для повышения стойкости узких стенок кристаллизаторов МНЛЗ возможно при условии достижения связи пористого слоя с α-фазой или уменьшения пористости слоя.

The heat- and wear-resistant layer was created by sputtering aluminum and chromium-nickel coatings to increase service life of continuous casting mold on its narrow sides from M1 copper before the last renovation. Previously, the authors have investigated the structure of the coatings, composition phases, hardness and microhardness of the surface layers. Chrome-nickel thermal spray coating with thickness of 0.5 – 0.6 mm was deposited on the surface of the pair of narrow walls of thick-walled mold. Machining by grinding is necessary to obtain the required cleanliness class of the walls surface, and it is required to increase the thickness of the chrome-nickel coating. When the chrome-nickel coating thickness is more, than 0.8 mm it can be detached. Therefore, to increase the adhesive strength of the chrome-nickel coating with a copper basis the use of aluminum underlayer is considered. As a result, the application of a chrome-nickel coating with aluminum layer can be used to increase the resistance of the narrow walls of a continuous casting mold if there is interaction of the porous layer with α-phase or the porosity reduction of the layer.

кристаллизатор МНЛЗузкая стенкаалюминиевое и хромоникелевое газотермические покрытияжаростойкий износостойкий слойструктурафазовый составмикротвердостьmoldnarrow wallaluminum and chrome-nickel gas-thermal coatingwear layerstructurephase compositionmicrohardnessReferencesНовиков И.И. Теория термической обработки металлов. – М.: Металлургия, 1986. – 480 С.Novikov I.I. Teoriya termicheskoi obrabotki metallov [Theory of heat treatment of metals]. Moscow: Metallurgiya, 1986, 480 p. (In Russ.).Николаев А.К., Ашихмин Г.В. Применение жаропрочных медных сплавов в кристаллизаторах непрерывного литья слитков // Цветная металлургия. 2003. № 11. С. 28 – 36.Nikolaev A.K., Ashikhmin G.V. Use of the heat-resistant copper alloys in molds of ingots continuous casting. Tsvetnaya metallurgiya. 2003, no. 11, pp. 28–36. (In Russ.).Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Украинцев А.Е. Формирование диффузионных слоев на поверхности меди и ее сплавов // Цветные металлы. 2007. № 5. С. 95 – 97.Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Ukraintsev A.E. Formation of diff usion layers on the surface of copper and its alloys. Tsvetnye metally. 2007, no. 5, pp. 95–97. (In Russ.).Зайт В. Диффузия в металлах. – М.: Металлургия, 1966. – 654 c.Seith Wolfgang. Diff usion in Metallen. Platzwechselreaktionen. Springer Verl., 1955. (Russ.ed.: Seith W. Diff uziya v metallakh. Moscow: Metallurgiya, 1966, 654 p).Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. – М.: Машиностроение, 1965. – 491 С.Minkevich A.N. Khimiko-termicheskaya obrabotka metallov i splavov [Chemical heat treatment of metals and alloys]. Moscow: Mashinostroenie, 1965, 491 p. (In Russ.).Дубинин Г.Н., Соколов В.С. Жаростойкость и коррозионная стойкость меди и бронзы после алитохромирования // Защитные покрытия на металлах. 1979. Вып. 13. С. 79 – 82.Dubinin G.N., Sokolov V.S. The heat resistance and the corrosion resistance of copper and bronze after alite chromizing. Zashchitnye pokrytiya na metallakh. 1979, Issue 13, pp. 79–82. (In Russ.).Ушаков С.Н., Желнин Ю.М., Алексеев А.Г. и др. Результаты применения кристаллизаторов с упрочняющим покрытием в слябовой МНЛЗ с вертикальным участком в электросталеплавильном цехе ОАО «ММК» // Горный журнал. Черные металлы. Cпециальный выпуск. 2012. № 3. С. 49 – 50.Ushakov S.N., Zhelnin Yu.M., Alekseev A.G., Pekhterev S.V., Yarovoi V.N. The results of applying the mold with a reinforcing coating in the slab continuous casting machine with a vertical plot in the arc-furnace melting shop of JSC “MMK”. Gornyi zhurnal. Chernye metally. 2012, no. 3, Spec. Issue, no. 3, pp. 49–50. (In Russ.).Лейрих И.В., Смирнов А.Н., Жибоедов Е.Ю., Любименко Е.Н. Особенности разрушения покрытий гильз кристаллизаторов высокоскоростных сортовых МНЛЗ // Электрометаллургия. 2007. № 4. С. 29 – 32.Leirikh I.V., Smirnov A.N., Zhiboedov E.Yu., Lyubimenko E.N. Features of damage of coatings of molds liners of high speed billet CCM. Elektrometallurgiya. 2007, no. 4, pp. 29–32. (In Russ.).Зайцев А.А. Совершенствование тепловой работы кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок с защитными покрытиями рабочих стенок: Дисс. … к- та техн. наук. – Череповец, 2005. – 104 c.Zaitsev A.A. Sovershenstvovanie teplovoi raboty kristallizatorov mashin nepreryvnogo lit’ya zagotovok s zashchitnymi pokrytiyami rabochikh stenok: diss. … kand. tekhn. nauk [Improvement of thermal operation of molds of continuous casting machines with protective coatings of working walls: Cand. Tech. Sci. Diss.]. Cherepovets, 2005, 104 p. (In Russ.).Куклев А.В., Айзин Ю.М., Макрушин А.А. и др. Российский опыт применения покрытий на медных стенках слябовых кристаллизаторов // Сталь. 2007. № 3. С. 17 – 18.Kuklev A.V., Aizin Yu.M., Makrushin A.A., Gudkov A.V., Serebryakov E.Yu. Russian experience with coatings on copper slab-mold walls. Steel in Translation. 2007, vol. 37, no. 3, pp. 264–265.Радюк А.Г., Титлянов А.Е. Совершенствование работы деталей металлургического оборудования из меди напылением газопламенных покрытий // Сталь. 2011. № 3. С. 7 – 9.Radyuk A.G., Titlyanov A.E. Improving the performance of parts of metallurgical equipment from copper-coated gas-fl ame coatings. Stal’. 2011, no. 3, pp. 7–9. (In Russ.).Ильичев М.В., Исакаев Э.Х., Желобцова Г. А. и др. Эффективный метод плазменного нанесения жароизносостойкого покрытия на медную основу // Металлург. 2002. № 2. С. 55 – 57.Il’ichev M.V., Isakaev E.Kh., Zhelobtsova G.A., Alekseeva L.E., Filippov G.A. Effi cient method for the plasma deposition of a heatand wear-resistant coating on a copper substrate. Metallurgist. 2002, vol. 46, no. 2, pp. 56–61.Поляк М.С. Технология упрочнения: В 2-х томах. Т. 1. – М.: Машиностроение, 1995. – 832 с.Polyak M.S. Tekhnologiya uprochneniya: v 2-kh t. [Technology of hardening, vols. 1-2]. Vol. 1. Moscow: Mashinostroenie, 1995, 832 p. (In Russ.).Радюк А.Г., Титлянов А.Е., Самедов Э.М. Свойства поверхностного слоя на меди, образующегося после нанесения и термообработки алюминиевого газотермического покрытия // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2007. № 3. С. 70 – 74.Radyuk A.G., Titlyanov A.E., Samedov E.M. The properties of the surface layer on copper, formed after application and heat treatment of aluminum thermal spray coatings. Izv. VUZov. Tsvetnaya metallurgiya. 2007, no. 3, pp. 70–74. (In Russ.).Герасимова А.А., Радюк А.Г., Титлянов А.Е. Создание диффузионного слоя на узких стенках кристаллизаторов МНЛЗ с использованием алюминиевого газотермического покрытия // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 3. С. 174 – 176.Gerasimova A.A., Radyuk A.G., Titlyanov A.E. Creating a diff usion layer on the narrow sides of the mold of continuous casting machine using aluminum thermal spray coatings. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2015, vol. 58, no. 3,pp. 174–176. (In Russ.).

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