Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРОЧНЕНИЯ ТВЕРДЫМ СПЛАВОМ СМЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-12-939-947

Полный текст:

Аннотация

Для  упрочнения  быстроизнашивающихся  деталей,  работающих  при  высокотемпературных  видах  износа,  широко  применяются  композиционные материалы (КМ) на основе тугоплавких твердых сплавов, в качестве которых используются карбиды переходных металлов IV – VI групп А, определяющие физику высокотемпературного износа. Для этих целей используется спеченный твердый сплав типа  ТН 20  на  основе  (Ti,  Mo)C – Ni – Mo,  имеющий  кольцевую  структуру,  предотвращающую  образование  сложнолегированных  структур  на  границе раздела твердая частица – матрица. Благодаря минимальной растворимости спеченного твердого сплава типа ТН 20 в сплаве-связке на поверхности раздела твердая частица – матрица практически не выделяются сложнолегированные структурные фазы, вызывающие  охрупчивание  и  рост  остаточных  термических  напряжений  и  деформаций,  что  приводит  к  повышению  износостойкости  и  росту  срока  службы  упрочненных  деталей.  С  целью  повышения  эффективности  работы  металлургических  агрегатов  за  счет  упрочнения  сменных  деталей  композиционным  материалом  на  основе  спеченного  твердого  сплава  типа  ТН  20  с  использованием  электрошлаковой  наплавки  (ЭШН)  разработана  комплексная  программа  управления  эффективностью  упрочнения  деталей.  В  процессе  управления  наплавкой  твердым сплавом особое внимание уделено жаропрочности и высокотемпературной износостойкости КМ, которые определяются комплексом  свойств твердых частиц. Следовательно, сохранение высоких механических, теплофизических и энергетических характеристик карбидов  и  снижение  растворимости  твердых  частиц  в  матрице  КМ  при  наплавке  является  первоочередной  задачей  повышения  эффективности  в процессе упрочнения сменных деталей. Комплексная программа управления процессом ЭШН КМ основана на управляющих воздействиях,  направленных  на  предотвращение  образования  сложнолегированных  структур  на  поверхности  раздела  твердая  частица – матрица;  снижение термических напряжений и деформаций (приводящих к образованию трещин и выкрашиванию твердых частиц при абразивном  износе);  повышение  высокотемпературной  износостойкости.  Применение  разработанных  систем  управляющих  воздействий  на  процесс  упрочнения быстроизнашивающихся деталей металлургического оборудования позволило значительно увеличить срок службы сменных  деталей и повысить производительность металлургических агрегатов, что обеспечило получение определенного экономического эффекта.

Об авторе

В. А. Быстров
Сибирский государственный индустриальный университет
Россия
654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42


Список литературы

1. Быстров В.А., Верёвкин В.А., Селянин И.Ф. Электрошлаковые технологии упрочнения композиционными материалами деталей металлургического оборудования. Изв. вуз. Черная металлургия. 2005. No 6. С. 28 – 32.

2. Композиционные материалы: Справочник / Под общ. ред. В.В. Васильева, 2-е изд. – М.: Машиностроение, 2010. – 512 с.

3. Быстров В.А., Борисова Т.Н. Роль твердых частиц КМ, работающих при высокотемпературном износе // В мире научных открытий. 2014. No 8(56). С. 22 – 41.

4. Быстров В.А., Трегубова О.Г. Термодинамическая совместимость твердых частиц с матрицей КМ // Доклады АН ВШ. 2015. No 4. С. 255 – 267.

5. Aboudi J., Arnold S., Bednarcyk B. Micromechanics of Composite Materials. – Elsevier, 2013. – 984 p.

6. Brebbia C.A., Klemm A. Materials Characterizations VI: Computational Methods and Experiments. – Southampton; Boston: WIT Press. Glasgow Caledonian University, 2013. – 364 p.

7. Dvorak G. Micromechanics of Composite Materials. – Springer, 2013. – 442 p.

8. Kozlowski M., Senkara J. Nickel alloy + TiC composite lagers made by oscillating electron beam // ASM Int. Eur.: Conference Weld and Join Science and Technology: Book Proc. Brussels, 2011. Р. 425 – 431.

9. Kivineva E.I., Olsom D.L., Matlock D.K. Particulate reinforced metal metrics composite (TiC) as a weld deposited // Welding J. 2009. No. 3. Р. 83 – 92.

10. Burggraf A.J., Winnubust A.J. Dense and porous nanostracted ceramics and composites (TiC) // Third Euro-Ceramics. 2013. Vol. 3. P. 561 – 576.

11. Трегубова О.Г., Грекова Н.Ю. Эффективность инноваций, повышающих производительность и качество металлопродукции за счет упрочнения сменных деталей. – В кн.: Научные изыскания в сфере социально-экономических и гуманитарных наук: Междисциплинарный подход и генезис знаний. – Самара: ООО «Офорт», 2017. С. 341 – 359.

12. Большаков В.И., Андрианов И.В. Асимптотические методы расчета композиционных материалов с учетом внутренней структуры. Изд. 5. – Днепропетровск: Пороги, 2008. – 197 с.

13. Быстров В.А., Грекова Н.Ю., Трегубова О.Г. Формирование рациональных программ управления ЭШП упрочнения деталей новыми КМ // Вестник СибГИУ. 2012. No 1. С. 60 – 65.

14. Верёвкин В.А., Атавин Т.А. Оптимизация процесса ЭШЛ биметаллических валков холодной прокатки // Вестник РАЕН. 2008. No 10. С. 126 – 128.

15. Каракулов В.В., Смолин И.Ю. Численная методика прогнозирования эффективных механических свойств композитов при ударном нагружении с учетом эволюции структуры // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2013. Т. 4. No 24. С. 70 – 77.

16. Whitehorse C.V. Applications in hard facing. “IIW Public Session and Metals Technology Conference”. – Sydney, 2011. 6.1/1 – 6.1/20.

17. Xidong Hui, Zhifu Wang, Benmao Sun. Study of high-temperature deformation of casting Fe-26Cr-14Ni /TiC (p) composite. – Instit. Of Materials Science, Shandong Univ. of Technology. Jinan. 2011. Vol. 19. No. 12. Р. 64 – 68.

18. Walker D.M., Smith R.M. Bor, receipt, structure and properties: Materials of the 4th International Symposium on forest. – M.: Nauka, 2014. P. 32 – 44.

19. Быстров В.А., Борисова Т.Н. Борирование твердых частиц КМ // В мире научных открытий. 2015. No 2(59). С. 22 – 42.

20. Артемьев А.А. Разработка технологии ЭШН порошковой проволокой с упрочняющими частицами TiB2 : Автореф. дис. канд. техн. наук. – Волгоград, 2010. – 13 с.

21. Туманов А.В., Митин Б.С., Панов В.С. Исследование кинетики смачивания TiC и TiNC расплавами интерметаллидов никеля // Физическая химия. 2012. Т. 54. No 6. С. 1434 – 1437.

22. Современное предпринимательство / Под общ. ред. О.И. Кирикова. Кн. 18. – Воронеж: ВГПУ, 2007. – 320 с.


Для цитирования:


Быстров В.А. ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРОЧНЕНИЯ ТВЕРДЫМ СПЛАВОМ СМЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(12):939-947. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-12-939-947

For citation:


Bystrov V.А. EFFICIENCY OF HARDENING OF METALLURGICAL EQUIPMENT SPARE PARTS BY HARD ALLOY. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(12):939-947. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-12-939-947

Просмотров: 35


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)