Розробка технологічних основ локального зміцнення виробів із залізних сплавів на основі закономірностей структуроутворення при діянні дугового розряду
Вирішення актуальної науково-технічної задачі з встановлення закономірностей структуроутворення при зміцненні сталей і чавунів з використанням дугового розряду, розробка технологічних основ локального зміцнення виробів із залізовуглецевих сплавів.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 27.09.2014 |
Размер файла | 45,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Державний вищий навчальний заклад
“Донецький національний технічний університет”
УДК 621.791
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОСНОВ ЛОКАЛЬНОГО ЗМІЦНЕННЯ ВИРОБІВ ІЗ ЗАЛІЗНИХ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ ПРИ ДІЯННІ ДУГОВОГО РОЗРЯДУ
Спеціальність 05.16.01 “Металознавство та термічна обробка металів”
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
КРИМОВ ВІТАЛІЙ МИКОЛАЙОВИЧ
Донецьк - 2007
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Державному вищому навчальному закладі “Донецький національний технічний університет” Міністерства освіти і науки України.
Науковий керівник доктор технічних наук, професор АЛІМОВ Валерій Іванович, Державний вищий навчальний заклад “Донецький національний технічний університет” Міністерства освіти і науки України (м. Донецьк), професор кафедри “Фізичне матеріалознавство”
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ЗАБЛОЦЬКИЙ Володимир Кирилович, Донбаська державна машинобудівна академія (м.Краматорськ), зав. кафедри “Технологія і обладнання ливарного виробництва”;
кандидат технічних наук, доцент; ТКАЧЕНКО Ігор Федорович, Приазовський державний технічний університет (м.Маріуполь), доцент кафедри “Матеріалознавство”
Захист відбудеться “8” листопада 2007 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.052.01 Державного вищого навчального закладу “Донецький національний технічний університет” за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, I учбовий корпус, МАЗ.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького національного технічного університету за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, II учбовий корпус.
Автореферат розісланий “5” жовтня 2007 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
Д 11.052.01 д. т. н., проф. О.В. Яковченко
АНОТАЦІЯ
Кримов В.М. Розробка технологічних основ локального зміцнення виробів із залізних сплавів на основі закономірностей структуроутворення при діянні дугового розряду. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 - “Металознавство та термічна обробка металів”. - Державний вищий навчальний заклад “Донецький національний технічний університет”, Донецьк, 2007.
Вирішено актуальну науково-технічну задачу з встановлення закономірностей структуроутворення при зміцненні сталей і чавунів з використанням дугового розряду, розробці технологічних основ локального зміцнення виробів із залізовуглецевих сплавів, а також з практичного випробування дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу. залізовуглецевий сплав дуговий сталь
Вивчено вплив на структуру зміцненого шару основних параметрів обробки. Встановлена залежність вмісту вуглецю в зоні оплавлення від сили струму дуги зворотної полярності.
Встановлена залежність вмісту вуглецю в зоні оплавлення від властивостей вуглеграфітових матеріалів: електричного опору, теплопровідності й пористості.
Отримано кількісні значення й вивчений механізм рафінування зміцненої поверхні від неметалічних включень при обробці дугою.
На дослідних партіях виконано промислове випробування дугорозрядного зміцнення деталей коксохімічного обладнання: молотків вугільних дробарок і зірочок косових грохотів “грізлі”. Очікуваний річний економічний ефект для умов об'єднання “Донецьккокс” становить 121,8 тис. грн. Ключові слова: локальне хіміко-термічне зміцнення, зносостійкість, вуглеграфітові електроди, насичення вуглецем.
АННОТАЦИЯ
Крымов В.Н. Разработка технологических основ локального упрочнения изделий из железных сплавов на основе закономерностей структурообразования при воздействии дугового разряда. - Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 - “Металловедение и термическая обработка металлов”. - Государственное высшее учебное заведение “Донецкий национальный технический университет”, Донецк, 2007.
Решена актуальная научно-техническая задача по установлению закономерностей структурообразования при упрочнении сталей и чугунов с использованием дугового разряда, на основании этого разработке технологических основ локального упрочнения изделий из железоуглеродистых сплавов, а также по практическому опробованию дугоразрядного упрочнения на деталях, работающих в условиях абразивного износа. На различных железоуглеродистых сплавах (низко-, средне- и высокоуглеродистые стали, чугуны) с использованием световой и электронной микроскопии, рентгеновского анализа, измерения твердости и микротвердости исследованы закономерности образования структуры и свойств при воздействии угольного дугового разряда прямого и косвенного действия.
Исследован механизм насыщения поверхностного слоя углеродом при упрочнении с оплавлением, который реализуется за счет перемешивания вихревыми потоками расплава. Было показано значительное влияние на процессы упрочнения слоя пироуглерода, который осаждается из столба дуги обратной полярности. Установлено, что зависимость содержания углерода в зоне оплавления от силы тока дуги обратной полярности имеет вид восходящей кривой с минимумом при 125 А.
Исследовано влияние на содержание углерода и структуру упрочненного слоя основных параметров обработки: силы тока и скорости перемещения дуги в диапазоне 40-350 А и 2-50 мм/с соответственно, а также схемы обработки поверхности: без или с перекрытием. Показано, что структура и твердость зон перекрытия зависят от величины коэффициента перекрытия.
Изучены процессы структурообразования при дугоразрядной обработке легированных инструментальных, быстрорежущих, а также износостойких аустенитных сталей. Показано, что при воздействии дуги прямой полярности реализуется закалка из жидкого состояния. При этом в аустенитных и быстрорежущих сталях происходит практически полное растворение карбидов. Согласно результатам испытаний на ударно-абразивный износ стойкость упрочненных дуговым разрядом сталей 110Г13Л и 80Г10Х2ТЮЛ превышает их стойкость после обычной объемной закалки. Твердость и красностойкость быстрорежущей стали Р18, упрочненной дуговым разрядом, равны или на 1-2 HRC превышают значения после традиционной термообработки.
Исследованы причины повышения шероховатости поверхности при обработке серого чугуна, проявляющееся в собирании расплава в капли из-за низкой смачиваемости жидкостью чугунной подложки. Показана роль графитных пластин, сохраняющихся на границе расплава и подложки.
Изучена возможность снижения шероховатости поверхности после дугоразрядного упрочнения путем горячей прокатки. При прокатке образцов легированных сталей твердость упрочненного слоя сохраняется. Исследованы структурные и фазовые превращения, приводящие к снижению твердости упрочненного слоя чугунов при горячей деформации.
Впервые показано влияние свойств материалов углеграфитовых электродов (сопротивления, теплопроводности, пористости ) на содержание углерода в зоне оплавления.
Получил дальнейшее развитие механизм рафинирования упрочненной поверхности от неметаллических включений при обработке угольной дугой. Установлено, что основными механизмами рафинирования являются растворение включений, с последующей диффузией, в том числе конвективной, атомов растворенных примесей к поверхности. Установлено, что в результате дугоразрядного воздействия количество включений в упрочненной зоне уменьшается в 2-4 раза.
Изучены процессы формирования структуры и свойств при борировании с помощью дугового разряда. Предложен способ борирования, учитывающий низкую электропроводность борсодержащей обмазки.
Выполнено промышленное опробование дугоразрядного упрочнения опытных партий деталей коксохимического оборудования: молотков угольных дробилок и звездочек косовых грохотов “гризли”. Испытания в условиях Донецкого коксохимического цеха показали, что увеличение стойкости молотков сопровождается снижением себестоимости упрочняющей обработки по сравнению с наплавкой электродами Т-590. Срок службы звездочек после дугоразрядного упрочнения возрастает в два раза. Ожидаемый годовой экономический эффект для условий объединения “Донецккокс” составляет 121,8 тыс. грн.
Ключевые слова: локальное химико-термическое упрочнение, износостойкость, углеграфитовые электроды, насыщение углеродом.
ABSTRACT
Krymov V.N. Elaboration of the technologic basis's of the local strengthening of parts from iron alloys on the base of regularities of structure forming by the impact of the electric arc. - Manuscript.
The thesis for a Tech. Sc. Candidate's degree, major 05.16.01 - “Metal science and heat treatment of metal”. - State higher educational establishment “Donetsk National Technical University”, Donetsk, 2007.
The actual scientific and technical problem in an establishment of laws of structure formation is solved at hardening steels and pig irons with use of the electric arc, on the basis of it to development of technological bases of local hardening of products from iron-carbon alloys, and also on practical approbation hardening by electric arc on the details which are working in conditions of abrasive wear.
Influence on structure of the strengthened layer of key parameters of processing is investigated. Dependence of a carbon content in a zone of a melting from strength of current of arch of return polarity is fixed.
Dependence of a carbon content in a zone of melting from properties of carbon electrodes (electric resistance, thermal conductivity and porosity) is fixed.
Quantitative values are received and the mechanism of refining of the strengthened surface from nonmetallic inclusions is investigated.
The industrial sampling of experimental batches of parts of chemical-recovery coke equipment: hammers of coal hammer crusher and steel sprockets of the coke roller grizzly, strengthened by an arc discharge, is executed. Expected annual economic benefit for conditions of union "Donetskcoke" makes 121,8 thousand hrn.
Keywords: an arc discharge, a local chemical-thermal strengthening, a wear resistance, carbon electrodes, saturation by carbon.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Однією з найважливіших задач, що лежать в основі сучасних прикладних досліджень, є створення ресурсозберігаючих і екологічно чистих технологій. Перспективним напрямком рішення цієї задачі є розробка і розвиток методів локального зміцнення, у тому числі, з використанням висококонцентрованих джерел енергії (ВДЕ). Ці технології розробляються протягом майже півстоліття. Насамперед, до них відносяться зміцнюючи технології з використанням лазерного й електронного променів, а також низькотемпературної плазми. Великий внесок у даний напрямок внесли вітчизняні вчені: Н.Н. Рикалін, А.А, Углов, А.Г. Грігор'янц, В.С. Коваленко, М.А. Крішталл, А.А. Жуков, А.Н. Кокора, С.С. Самотугін, Л.К. Лещинський і ін.
Останнім часом у цьому напрямку намітилася нова тенденція. Різко зросло число досліджень, присвячених застосуванню низькотемпературної плазми, що обумовлено порівняно низькою вартістю устаткування і простотою технологічного процесу. Підтвердженням цьому служать численні роботи по плазмовому зміцненню деталей у машинобудуванні, металургії, на підприємствах гірничорудного комплексу Донбасу.
Незважаючи на те, що зміцнюючий ефект від впливу електричної дуги, збудженої з використанням вугільного електрода, був відзначений ще в роботах М. Бенардоса в 80-х рр. ХІХ ст., інформація про практичне використання цього ефекту в літературі відсутня. У нечисленних роботах, що стосуються дугорозрядного зміцнення, автори, як правило, обмежуються лише повідомленнями про результати епізодичних досліджень. У більшості робіт відзначається економічна перспективність дугорозрядного зміцнення, обумовлена низькою собівартістю, що особливо актуально для економіки сучасної України, тобто, для умов дефіциту коштів на капітальні вкладення, низької інвестиційної активності, при одночасному виникненні великої кількості дрібних приватних підприємств, що займаються дрібносерійним виробництвом чи ремонтом.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана за пріоритетним напрямком “Новітні та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі” відповідно до Закону України “Про приоритетні напрями розвитку науки і техніки на період до 2006 р.” від 11.07.2001 №2623-111. Дисертаційна робота виконана відповідно до планів науково-дослідницьких робіт кафедри “Фізичне матеріалознавство” Донецького національного технічного університету, на якій у 2000 - 2005 р. виконувалися науково-дослідні роботи Д 12-01 “Розвиток наукових і технологічних основ плазмового зміцнення металопродукції” (державний реєстраційний номер 0101V001106), а також Н-22-2000 “Розробка наукових і технологічних основ локальної обробки металовиробів широкого спектра призначення”, у яких автор брав участь як відповідальний виконавець і виконавець відповідно.
Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є розвиток уявлень про особливості і закономірності структуроутворення сталей і чавунів при впливі дугового розряду і розробка технологічних основ локального зміцнення виробів, а також практичне випробування дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу. Для досягнення цієї мети були поставлені наступні задачі:
Визначити вплив параметрів обробки на процеси в зоні впливу дугового розряду.
Виявити особливості фазових і структурних перетворень при зміцненні дуговим розрядом.
Вивчити структуру і властивості сталей, чавунів і твердих сплавів після обробки дуговим розрядом.
Оцінити найбільш перспективні області застосування дугорозрядного зміцнення і розробити принципові схеми зміцнення типових деталей.
Виконати промислове випробування дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу.
Об'єкт дослідження. Процес зміцнення дуговим розрядом виробів із сталей і чавунів.
Предмет дослідження. Технологічні параметри впливу дуговим розрядом і закономірності формування структури і властивостей сталей і чавунів; нові технологічні способи обробки виробів із сталей і чавунів; устаткування для обробки дуговим розрядом.
Методи дослідження. Макро- і мікроструктурний аналіз з використанням світлової й електронної мікроскопії, рентгенівський фазовий і мікрорентгеноспектральний аналіз. Хімічний склад визначали методами спектрального аналізу і кулонометричного титрування. Властивості зміцненого шару досліджували шляхом виміру твердості і мікротвердості, іспитами на корозійну стійкість і стійкість до абразивного зносу. Електричний опір вимірювали методом подвійного моста. Густину вуглеграфітових матеріалів визначали гідростатичним і пікнометричним способами. Теплопровідність визначали методом виміру різниці температури стрижня, який підігрівали з одного кінця. Використано статистичні методи обробки даних і побудови апроксимаційних моделей з використанням сучасних комп'ютерних програм.
Наукова новизна отриманих результатів.
1. Удосконалена залежність зміни структури і твердості зміцненої поверхні сталей від коефіцієнта перекриття при обробці дуговим розрядом зворотної полярності з перекриттям оброблених ділянок. Установлено, що зміцнення в зонах перекриття відбувається тільки при досить великому ступені перекриття (не менш 50%).
2. Одержав подальший розвиток механізм рафінування зміцненої поверхні сталей від неметалевих включень при впливі дугового розряду, який включає розчин включень в розплаві й фіксацію домішок в твердому розчині під час прискореної кристалізації. Установлено, що основними процесами рафінування є дифузія розчинених домішок до поверхні зони оплавлення й винос включень, що не розчинилися, в поверхневий шар потоками розплаву.
3. Одержав подальший розвиток механізм насичення вуглецем сталей і чавунів при хіміко-термічному зміцненні електричною дугою з використанням вуглеграфітових електродів, що складається у випарі вуглецю в анодній плямі електроду, осадженні вуглецевої пари на поверхні, що оброблюється, перемішуванні вугільних часток з розплавом зони оплавлення вихровими потоками, що виникають під дією капілярного ефекту, і розчиненні часток у розплаві. Установлено, що при осадженні вуглецевої пари на поверхні утворюється шар піровуглеця, який екранує поверхню від впливу дуги.
4. Удосконалена залежність впливу сили струму дуги зворотної полярності на вміст вуглецю в зоні оплавлення зміцненого шару, що описується залежністю з мінімумом при 125 А. Поява мінімуму з'ясовується утворенням на поверхні шару піровуглецю, що осаджується з газової фази та перешкоджає подальшому насиченню зони оплавлення.
5. Уперше показано, що вміст вуглецю в зоні оплавлення сталі обернено пропорційний електричному опору і теплопровідності і прямо пропорційний величині пористості матеріалу вуглеграфітових електродів.
6. Удосконалене уявлення про причини підвищення шорсткості поверхні при зміцненні сірого чавуну, що виявляється в збиранні розплаву в краплі через низьку змочуваємість рідиною чавунної підкладки. Підвищення шорсткості з'ясовується не тільки виділенням газів, адсорбованих графітом, але й збереженням пластин графіту на границі розплаву і підкладки.
Практичне значення отриманих результатів. Результати роботи можуть використовуватися для розробки промислової технології локального зміцнення деталей гірського, збагачувального і металургійного устаткування, що зношуються.
При виконанні роботи були отримані наступні практичні результати:
запропоновано спосіб поверхневого легування сталей бором за допомогою дугового розряду шляхом підвищення електропровідності обмазки;
запропоновано конструкцію електродотримача, що забезпечує тривалу роботу при значному розігріві електрода;
запропоновано спосіб і пристрій для плавного регулювання вмісту вуглецю в зоні оплавлення при обробці дугою зворотної полярності.
Практичні рекомендації, отримані в дисертації, випробувані з позитивним результатом в умовах коксохімічного виробництва ОАО “Донецьккокс” при обробці зірочок валкових грохотів і молотків реверсивних дробарок. Як випливає з результатів промислового випробування, дугорозрядне зміцнення дозволяє збільшити термін служби деталей і знизити витрати на зміцнюючу обробку в порівнянні із зносостійким наплавленням за рахунок зменшення витрат на електроенергію і наплавочні матеріали. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження зміцнення дуговим розрядом цих деталей для умов ОАО “Донецьккокс” складає 121,8 тис. грн.
Особистий внесок здобувача. Автором виконані всі експерименти по обробці дуговим розрядом з використанням вуглеграфітових електродів, вивчений механізм зміцнення, структура і властивості сталей і чавунів; досліджений вплив ступеня перекриття зміцнених зон на структуру і твердість зміцненої поверхні; розроблені методика і виконані експерименти з борування сталі за допомогою дугового розряду; досліджена зміна складу неметалічних включень в зоні оплавлення; вивчений вплив властивостей вуглеграфітових електродів на вміст вуглецю у зоні оплавлення; досліджені причини підвищення шорсткості поверхні зразків із сірого чавуну при обробці з оплавленням; зроблені розшифровка й аналіз рентгенограм; виконаний аналіз отриманих експериментальних результатів. Результати досліджень, виконаних разом із співробітниками Донецького національного технічного університету й ОАО “Донецьккокс”, опубліковані із співавторами. Конкретний особистий внесок здобувача в цих роботах даний у вигляді коротких анотацій після списку публікацій за темою дисертації.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися на наступних конференціях: “Прогресивні технології машинобудування і сучасність” (Севастополь 1997 р.); “Донбас-2020: наука і техніка - виробництву” (Донецьк, 2002 р.); “ОТТОМ-2. Устаткування і технологія термічної обробки металів і сплавів у машинобудуванні” (Харків, 2001); Наук.-техн. конф. молодих фахівців “Азовсталь-98” (Маріуполь, 1998); VIII Всеукраїнська наук. конф. “Охорона навколишнього середовища і раціональне використання природних ресурсів” (Донецьк, 1998); Всеукраїнська наук.-практ. конф. “Людина і космос” (Дніпропетровськ,1999р.); “Бернштейновские чтения по термомеханической обработке металических материалов” (Москва, 2001); “Стародубовские чтения” (Дніпропетровськ, 2003); Міжнародна науково-практична конференція “Україна наукова 2003”, (Дніпропетровськ, 2003); ІІ Міжнародна конференція “Стратегия качества в промышленности и образовании” (Варна, Болгарія, 2006). Матеріали дисертації доповідалися на кафедральних і міжкафедральному семінарах кафедри “Фізичне матеріалознавство” Донецького національного технічного університету у 2005-2007 рр. Публікації. Основні результати дисертації опубліковані у 8 статтях наукових журналів і в 4 статтях збірників наукових праць, причому 11 з них у спеціалізованих наукових виданнях, включених у перелік ВАК України. Отримано 5 патентів України на винаходи і корисні моделі.
Структура дисертації. Дисертація складається з вступа, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 200 найменувань. Повний обсяг дисертації - 342 сторінки, загальний обсяг - 149 сторінок. Основна частина містить 97 рисунків, 37 таблиць, у тому числі 49 рисунків і таблиць розміщених окремо на 49 сторінках. Дванадцять додатків, займають 114 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Перший розділ “Аналітичний огляд”. Проаналізовано опубліковану інформацію про зміцнення металів і сплавів висококонцентрованими джерелами енергії (ВДЕ). Шляхом порівняння характеристик різних ВДЕ показано, що зміцнення дуговим розрядом характеризується меншою вартістю технології й устаткування. Відзначено, що в нечисленних роботах, що стосуються зміцнення дуговим розрядом, в основному, містяться результати несистематизованих експериментів, методика яких визначається, очевидно, випадковим вибором параметрів обробки чи наявним устаткуванням. Найчастіше автори неправильно діагностують отримані структури. Практично відсутні систематичні дослідження впливу технологічних факторів на структуру і властивості металів. На основі огляду сформульована мета експериментального дослідження.
Другий розділ “Матеріал, устаткування і методика досліджень”. У розділі описані матеріал і методика експериментів. Наведений хімічний склад використаних сталей і чавунів, описані конструкції лабораторних пристроїв для обробки дуговим розрядом, а також методи дослідження структури і властивостей зміцнених матеріалів.
Матеріалом для дослідження служили конструкційні й інструментальні сталі, білий чавун і чавуни з графітом, аустенітні зносостійкі сталі, а також тверді сплави.
Обробку прямою і непрямою дугою вели з використанням вугільних і графітованих електродів діам. 6-12 мм на постійному (при прямій і зворотній полярності дуги) чи змінному струмі. Легування сталі бором здійснювали з обмазки, що складається з аморфного бора й органічної зв'язки (20%-ий розчин клею БФ-2 в ацетоні).
Для ручної обробки використовували спеціально розроблений електродотримач з водяним охолодженням, а також лабораторні прилади для обробки непрямою і прямою дугою. Хімічний склад зміцненої поверхні визначали спектральним аналізом на приладах Spektrolab і ДФС-50, а також хімічним аналізом ділянок зміцненої поверхні, відділених від зразків. На оброблених зразках вивчали макро- і мікроструктуру. Рентгенівський аналіз робили на дифрактометрі ДРОН-3. Мікрорентгеноспектральний аналіз виконували на аналізаторі Camebax. Зносостійкість зміцненої поверхні визначали при терті зразків об закріплений абразив. Опір корозії визначали прискореними іспитами в 10% водяному розчині сірчаної кислоти. На зразках вуглеграфітових матеріалів визначали густину, електричний опір. Теплопровідність визначали по різниці температур у двох ділянках при нагріванні частини зразка електричним струмом.
Третій розділ “Експериментальне дослідження хіміко-термічного зміцнення сталей і сплавів дуговим розрядом”. У розділі проаналізовані особливості впливу параметрів обробки дуговим розрядом на геометричні характеристики, структуру і твердість зміцненого шару. Показано, що особливості дугорозрядного зміцнення зв'язані з механізмом насичення поверхні вуглецем. Вуглець, який випаровується в анодній плямі електрода, осаджується на поверхню, що зміцнюється. При певних параметрах на поверхні утворюється сажиста коринка, що є шаром піровуглецю.
Коринка з сажи робить помітний і неоднозначний вплив на процес зміцнення і структуру поверхні. З однієї сторони вона підвищує стабільність дуги, з іншого боку - екранує поверхню від впливу дуги аж до запобігання оплавлення поверхні.
Залежність вмісту вуглецю від сили струму дуги має мінімум при силі струму близько 125 А. Поява мінімуму з'ясовується утворенням сажистої коринки, що екранує поверхню зразка від впливу анодного потоку вуглецевої пари і знижує густину теплового потоку. При подальшому збільшенні сили струму густина теплового потоку і динамічний тиск дуги зростають настільки, що кірка руйнується. Це підтверджується наявністю в зоні оплавлення (ЗО) сталевих зразків включень піровуглецю, що нерозчинилися.
Утворення сажистої коринки змінює звичайну для інших ВДЕ залежність структури і твердості зміцнених ділянок від параметрів обробки. Глибина ЗО зменшується із збільшенням швидкості переміщення дуги, що погоджується з даними, отриманими для інших ВДЕ. Це з'ясовується зменшенням величини, що називається енерговкладом. Однак залежність мікротвердості від швидкості обробки має мінімум при 10-15 мм/с тоді як для інших ВДЕ ця залежність має вид кривої з максимумом. Із зменшенням швидкості переміщення дуги збільшується кількість вуглецю, що потрапив на кожну елементарну ділянку поверхні, а отже й у ЗО. Збільшення мікротвердості ЗО при підвищенні швидкості більш 15 мм/с пов'язано із зменшенням прогріву зразка, а, отже, з більшою швидкістю охолодження за рахунок відведення тепла в холодну серцевину.
Розподіл вуглецю у об'ємі зони оплавлення, як і для інших ВДЕ, пов'язан з утворенням гідродинамічних потоків у розплаві. Однак при обробці дуговим розрядом насичення розплаву з сажистої коринки може виявлятися в більш високому вмісті вуглецю у верхній частині ЗО. Це відбувається через збільшення в'язкості розплаву на етапі охолодження і зниження інтенсивності перемішування. Неоднорідність структури виявляється і по довжині зміцненої доріжки. Спочатку концентрація вуглецю зростає через посилення розігріву електрода і збільшення швидкості випаровування, а потім знижується через утворення на поверхні сажистої коринки.
Особливості дугоразрядного зміцнення виявляються і при обробці поверхні з перекриттям зміцнених ділянок. При невеликому перекритті (коефіцієнт Кп=0,9-0,6), макроструктура зміцненої поверхні упоперек доріжок має хвилеподібний вигляд. Границі між доріжками являють собою ділянки ЗО з меншою глибиною. Через знижену температуру розплаву і підвищення в'язкості інтенсивність потоків знижується і вміст вуглецю в периферійних ділянках зміцненої доріжки нижче, ніж у центральних, що виявляється в зниженні твердості. Певний внесок у це вносить також розподіл температур по перетину дуги, який, як відомо, має нормальний характер. При збільшенні перекриття у ділянках перекриття доріжок відбувається підсумовування вмісту вуглецю і, відповідно, збільшення твердості, що не характерно для інших ВДЕ.
Встановлено, що теплофізичні властивості залізовуглецевих сплавів впливають на розміри зміцненого шару. При збільшенні вмісту вуглецю в досліджених сталях глибина зони оплавлення збільшується, що зв'язано із зниженням температури солідус. Глибина зони оплавлення білого чавуну більше, у порівнянні з чавунами з графітом, що зв'язано з більшою швидкістю розплавлення ледебуритної евтектики. Зменшення глибини ЗО при переході до високоміцного і сірого чавунів можна пояснити саме гальмуючою дією пластин графіту.
З ростом вмісту вуглецю і легуючих елементів глибина зони термічного впливу (ЗТВ) сталей знижується. Це пояснюється зниженням теплопровідності. Якщо відкласти на графіку значення теплопровідності досліджених сталей і чавунів, то отримана лінія в точності повторить.. До того ж збільшення вмісту легуючих елементів сповільнює швидкість аустенітізації (сталь Р18). Глибина ЗТВ чавунів на перлітній основі вище, ніж на феритній. Це пояснюється більш низькою температурою і більш високою швидкістю аустенітізації перлітної структури. У ЗТВ теплопровідність металевої матриці підвищується за рахунок присутності графітних включень. Відомо, що теплопровідність графіту в напрямку паралельному базисної площини, на 2-3 порядки перевищує теплопровідність заліза. У той же час у ЗО пластини графіту створюють перешкоди для рідкої фази, знижуючи глибину ЗО.
Щільність теплового потоку непрямої дуги, визначали по рівнянню (1).
, (1)
де Т - температура плавлення, оС; - тривалість обробки до початку оплавлення поверхні, с; л - коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м*К); а - коефіцієнт температуропровідності, м2/с.
В інтервалі сили струму 150-350 А вона склала (0,6 - 1,5) 103 Вт/см2. Це досить мала величина, тому основна частина експериментів була виконана з використанням прямої дуги.
Рід і полярність струму значно впливають на вміст вуглецю і, відповідно, структуру і властивості ЗО. Найбільше насичення вуглецем відбувається при зворотній полярності дуги. Це по'язане з більш високою температурою анодної плями єлектроду. Структура ЗО при обробці як прямою так і непрямою дугою залежить від виісту легуючих елементів в сталі. У вуглецевих сталях вона представлена ледебуритом і трооститом, а в легованих - ледебуритом, мартенситом і залишковим аустенітом.
Структура ЗТВ залежить від вмісту вуглецю і легуючих елементів і змінюється від видманштеттової у низьковуглецевих сталях (Ст 3, 20) до бейнитної і мартенситної в легованих сталях (12МХ, 20ГФЛ, 40Х, 35ХГСА, ХВГ, 9ХС). При обробці дугою на змінному струмі анодна пляма знаходиться на графітовому електроді тільки в один з напівперіодів струму. Вміст вуглецю в ЗО низьковуглецевих сталей не перевищує 2%, а структура представлена мартенситом і залишковим аустенітом.
При впливі дуги прямої полярності насичення вуглецем не відбувається.
Аналогічна залежність структури від полярності струму спостерігається при обробці сталі Р18 і аустенітних сталей 110Г13 і 80Г10Х2ТЮЛ. Вплив дуги прямої полярності на швидкорізальну сталь приводить до повного розчинення карбідів і загартуванню з рідкого стану. При впливі дуги зворотної полярності відбувається насичення вуглецем зони оплавлення й утворення аустеніто-карбідної евтектики. При наступному триразовому відгартуванні твердість ЗО збільшується до 62-64 HRC.
Більш складні процеси відбуваються при обробці сірих чавунів. При силі струму дуги, яка не перевищує 100 А, на поверхні формується зміцнена доріжка із структурою ледебуриту і первинного аустеніту або цементиту (у залежності від полярності). Підвищення сили струму (отже, збільшення глибини ЗО) супроводжується збиранням розплаву в краплі діам. від 1,5-2 до 6-7 мм. Товщина суцільного відбіленного шару коливається від 50 до 300 мкм. У літературі утворення подібної макроструктури зміцненого шару на чавуні пояснюється низькою змочуваємістю розплавом поверхні сірого чавуну, викликану виділенням адсорбованих газів при розчиненні графіту. Вивчення мікроструктури на шліфах, площина яких проходить через вертикальну вісь крапель, показало, що в більшості випадків у місцях примикання краплі до підкладки, на границі ЗО і ЗТВ зберігаються графітні включення.
Порівняння значень крайових кутів змочування крапель, що вимірювали на мікрошліфах чавунних зразків і крапель, отриманих оплавленням тонкого сталевого дроту на графітовій підкладці, показало, що ці кути близькі. Різницею у вихідному вмісті вуглецю в сталі 70 і чавуні СЧ-18 при впливі дуги прямої полярності можна знехтувати через високу швидкість насичення вуглецем розплаву, що контактує з графітом.
При тривалості контакту графітової підкладки і розплаву до кристалізації не більш 1 с у нижній частині краплі встигає утворитися дифузійний шар товщиною 10-15 мкм із вмістом вуглецю більш 2 %.
Таким чином, підвищення шорсткості поверхні при обробці сірого чавуну пояснюється не тільки виділенням газів, адсорбованих графітом, але і збереженням графітних пластин на границі розплаву і підкладки.
При калібруванні зміцнених зразків гарячою прокаткою твердість поверхні знижується через процеси відгартування, графітизації і часткову сфероідізацію цементиту.
Обробка дуговим розрядом супроводжується рафінуванням оплавленого шару від неметалічних включень. Об'ємний відсоток включень, підрахований за ГОСТ 1778-70, зменшується в 2-4 рази. У зоні оплавлення відбувається збільшення частки дрібних включень розміром 1,5 - 4 мкм за рахунок часткового чи повного розчинення в рідині. Частина включень виділяється в більш дисперсному вигляді під час кристалізації між гілками дендритів. Основними механізмами рафінування є розчинення включень і наступна дифузія домішок до поверхні, а також винос включень, що не розчинилися, потоками розплаву на поверхню. Розрахунки показали, що при дугоразрядном зміцненні вирішальне значення має винос включень, що нерозчинилися, у поверхневий шар потоками розплава. Зниження концентрації сірки в об'ємі і підвищення в поверхневому шарі ЗО виявляється за допомогою сірчаного відбитка і методом мікрорентгеноспектрального аналізу.
Легування сталі бором з обмазки, що містить матеріали з високим електричним опором, наприклад, аморфний бор, знижує стабільність горіння дуги, що приводить до зменшення суцільності зміцненого шару і вмісту бора в ньому. Для стабілізації дуги на обмазку наносили сітку подряпин або додавали матеріал з великою електропровідністю, наприклад, залізний порошок (пат. України 69016 А). Структура зони оплавлення, у залежності від полярності дуги, представлена евтектикою Fe-B чи Fe-B-C, первинними боридами і бороцементитом. Хімічне травлення і рентгенівський аналіз показали наявність -фази, бороцементита Fe3(C, B) і боридів: Fe2B, Fe, метастабільного борида Fe3B, а також Fe23(С, В)6 ( - фази).
Структура і твердість твердих сплавів при впливі дугового розряду залежить від полярності електричної дуги. При впливі дуги зворотної полярності не відбувається оплавлення поверхні зразків. Змін форми і розмірів карбідів не спостерігали. Мікротвердість поверхні для сплаву ВК15 зростає з 16000 до 17200 Н/мм2, що збігається з літературними даними, отриманими при зміцненні лазером і плазмовим струменем. Причинами підвищення твердості є утворення більш твердого карбіду W2C, який виявляється рентгенографічно. Також можливими причинами можуть бути розчинення в кобальтовому зв'язуючему карбідів вольфраму і титана і наступне їхнє виділення в більш дисперсному виді, і наклеп карбідної фази під дією термічних напруг.
При впливі дуги прямої полярності відбувається оплавлення поверхні зразків. У ЗО утворяться великі перекристалізовані карбіди з низькою мікротвердістю 9500-11500 Н/мм2. Мікротвердість поверхневого шару сплаву ВК15 знижується до 10200-10300 Н/мм2. Причинами такої зміни твердості є розвиток пористості у зоні оплавлення і розпад карбіду WC з утворенням графіту, інтенсивні лінії (002) якого з'являються на рентгенограмі.
Четвертий розділ “Розробка і дослідження технологічних основ зміцнення дуговим розрядом змінних деталей коксохімічного устаткування”. Розглянуто особливості практичного використання дугорозрядного зміцнення. Описано критерії вибору виробів, що доцільно піддавати зміцненню дуговим розрядом. Це можуть бути деталі, що працюють в умовах абразивного зносу, без значних циклічних навантажень.
З огляду на подібність технологічних параметрів, найбільш підходить для зміцнення дуговим розрядом устаткування для зварювання електродом, що не плавиться. При дугорозрядному зміцненні торчова витрата електродів (тобто, за рахунок випару в анодній плямі) значно перевищує витрату електродів з бічної поверхні (за рахунок окислювання). Це дозволяє відмовитися від використання захисних газів і, відповідно, від газової апаратури.
При локальному хіміко-термічному зміцненні дуговим розрядом вміст вуглецю в ЗО можна регулювати стрибкоподібно зміною роду і полярності струму і плавно, змінюючи силу струму дуги, однак діапазон регулювання дуже обмежений. Виходячи з цього, був запропонований спосіб плавного регулювання вмісту вуглецю шляхом формування імпульсів струму прямокутної форми з плавним регулюванням тривалості горіння дуги в напівперіодах прямої і зворотної полярності. Для реалізації цього розроблена схема пристрою.
У цьому розділі приведені результати дослідження впливу властивостей вуглеграфітових матеріалів на процеси при дугорозрядному зміцненні. Вивчали мікроструктуру, щільність, электро- і теплопровідність, ступінь графітації (визначали по відношенню інтегральних інтенсивностей ліній (112) і (110)), торчову витрату електродів при горінні дуги, а також вміст вуглецю в зоні оплавлення зразків. Зіставлення цих даних показує, що вміст вуглецю в зоні оплавлення прямо пропорційний пористості і обернено пропорційний електричному опору і теплопровідності вуглеграфітових матеріалів. Електричний опір, знижуючи силу струму дуги, зменшує температуру анодної плями й інтенсивність випару вуглецю. Як наслідок, вміст вуглецю в зоні оплавлення знижується.
Якісно залежність вмісту вуглецю в зоні оплавлення і торчової витрати електродів від електричного опору збігаються. При збільшенні теплопровідності підсилюється відведення тепла від анодної плями, що знижує температуру електроду й інтенсивність випаровування вуглецю. При збільшенні об'ємної частки пір збільшується фактична поверхня анодної плями, що приводить до збільшення кількості вуглецю, що випарувався. Це підтверджується експериментом з високотемпературного окислювання вуглеграфітових матеріалів. При витримці протягом 30 хвилин при 900 оС найбільша втрата маси відповідала матеріалу з максимальною відкритою пористістю.
Практичне випробування дугорозрядного зміцнення було виконано на дослідних партіях змінних деталей коксохімічного устаткування в умовах Донецького коксохімічного цеху об'єднання “Донецьккокс”.
Після перевищення припустимої величини зносу молотки реверсивних вугільних дробарок типу ДМР вибраковуються чи піддаються відновленню наплавленням. Поверхневий шар наплавляється електродами Т-590. Зношені молотки відновлювали наплавленням електродами АНО-4, а потім піддавали зміцненню дуговим розрядом. Обробляли верхню і передні робочі грані молотків. Зміцнені молотки встановлювалися на дробарку в середній частині вала. Величину зносу визначали по втраті маси, віднесеної до площі верхньої грані голівки. Для порівняння знос визначали для молотків, відновлених в умовах коксохімічного цеху і зміцнених наплавленням електродами Т-590. Стійкість молотків, зміцнених з використанням дугового розряду, виявилася вище зміцнених наплавленням електродом Т-590 на 3-4 %. При цьому собівартість зміцнення знизилася в п'ять разів за рахунок відмовлення від дорогих наплавочних електродів.
Обробці дуговим розрядом піддавали поверхні зірочок, що зношуються, коксових грохотів “грізлі” зі сталі 65Г - бічну і торчову. Зміцнені зірочки встановлювали в центральну частину п'ятого і шостого валів. Ступінь зносу оцінювали по зменшенню діаметра умовної окружності, що проходить по вершинах зубів зірочки, що вимірювали після планової зупинки. Результати наведені в табл. 4. Зміцнення дуговим розрядом зірочок валкових коксових грохотів дозволяє підвищити термін їхньої служби вдвічі при прийнятих параметрах вибракування. Розрахунок собівартості зміцнення показав, що очікуваний сумарний річний економічний ефект від упровадження зміцнення дуговим розрядом двох деталей коксохімічного устаткування в умовах об'єднання “Донецьккокс” складає 121864 грн. При зміцненні молотків економічний ефект досягається за рахунок зниження витрат на обробку, у порівнянні з наплавленням електродами Т-590, а при зміцненні зірочок - за рахунок збільшення терміну служби.
ВИСНОВКИ
У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача по встановленню закономірностей структуроутворення при зміцненні сталей і чавунів з використанням дугового розряду, на підставі цього розробці технологічних основ локального зміцнення виробів із залізовуглецевих сплавів, а також по практичному випробуванню дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу.
Основні наукові положення і практичні результати роботи полягають у наступному.
Аналіз літературних джерел дозволив встановити, що результати багатьох робіт суперечливі і неповні. У публікаціях, присвячених вивченню насичення вуглецем за допомогою дугового розряду, практично відсутня інформація про залежність вмісту вуглецю і структури, від режиму обробки, про вплив типу вуглеграфітових матеріалів електродів на процеси при зміцненні дуговим розрядом. Існує необхідність проведення подальших досліджень у даній області в частині виявлення залежностей структури і властивостей сталей і чавунів від технологічних параметрів обробки, визначення характеру впливу фізичних властивостей матеріалу електродів на вміст вуглецю в зміцненому шарі, визначення найбільш перспективної області застосування дугорозрядного зміцнення.
Встановлено, що основними технологічними параметрами, що роблять вплив на структуру і властивості при зміцненні дуговим розрядом, є сила струму і швидкість переміщення дуги (тривалість впливу), схема впливу (пряма чи непряма дуга) полярність і рід струму.
Основні особливості структуроутворення при зміцненні дуговим розрядом пов'язані з механізмом насичення поверхні, що зміцнюється, вуглецем: випаром вуглецю з анодної плями вуглеграфітового електрода, переносом вуглецю на поверхню, що зміцнюється, перемішуванням розплавленого металу в ЗО під дією гідродинамічних потоків. Встановлено, що значну роль в цьому механізмі відіграє осадження вуглецевої пари на поверхні з утворенням шару піровуглецю, який екранує поверхню від впливу дуги.
Для дуги зворотної полярності в діапазоні струмів 50 - 250 А вміст вуглецю в ЗО змінюється в межах 3-5 % і описується функцією з мінімумом при 125 А. Поява мінімуму зв'язана з утворенням щільної коринки з сажі на поверхні, що екранує зразок від подальшого насичення вуглецем.
При обробці з перекриттям зміцнених ділянок, структура і розподіл твердості по зміцненій поверхні залежать від коефіцієнта перекриття зміцнених зон. При ступені перекриття менш 40-50% (коефіцієнт перекриття Кп>0,6-0,5) у зонах перекриття вміст вуглецю і твердість нижче, ніж у центрі зміцнених ділянок. При ступені перекриття більш 50% (коефіцієнт перекриття Кп<0,5) вміст вуглецю і твердість у зонах перекриття стають вище, ніж у центрі зміцнених ділянок.
Теплофізичні властивості залізовуглецевих сплавів впливають на розміри зміцнених зон. Із збільшенням вмісту вуглецю в сталях глибина ЗО зростає, що пов'язано зі зниженням температури солідус, а ЗТВ зменшується через зменшення коефіцієнта теплопровідності. Наявність у структурі графітних включень впливає зворотним чином. Глибина ЗО зменшується через гальмівну дію графіту, а ЗТВ збільшується внаслідок його високої теплопровідності.
Встановлено, що густина теплового потоку дуги непрямої дії складає (0,6-1,6)*103 Ут/див2 у діапазоні струмів 150-350 А, що недостатньо для практичного використання.
У результаті впливу дуговим розрядом зворотної полярності в залежності від хімічного складу сталі в зоні оплавлення формується структура, представлена карбідною евтектикою і перлітом, чи мартенситом і аустенітом. При впливі дуги прямої полярності в зоні оплавлення формується аустеніто-мартенсітна чи троосто-сорбітна структура.
Структура ЗТВ низьковуглецевих, низьковуглецевих легованих і середньовуглецевих сталей змінюється, відповідно, від відманштеттової до бейнитної і мартенсітної. Мікротвердість зони оплавлення залежить переважно від вмісту легуючих елементів, а не від вихідного вмісту вуглецю. При підвищенні ступеня легованості сталі твердість зони оплавлення може знижуватися за рахунок збільшення кількості залишкового аустеніту (6400 Н/мм2 у сталі 5ХВ2С). Мікротвердість ЗТВ знаходиться в прямої залежності від ступеня легованості стали і від вихідного вмісту вуглецю: вона мінімальна в сталі 20 (1800 Н/мм2) і максимальна в сталі 5ХВ2С (7400 Н/мм2).
Підвищення сили струму більш 100 А при обробці чавуну з пластинчастим графітом приводить до різкого погіршення якості поверхні через збирання розплаву в краплі. Причина цього - низька змочуваємість рідким чавуном пластин графіту, що зберігаються на границі з підкладкою. Гаряча прокатка знижує твердість зміцненого шару чавунів унаслідок відпустки і часткової графітизації вибіленого шару.
Дугорозрядний вплив супроводжується рафінуванням зони оплавлення сталей від неметалічних включень. При цьому спостерігається зменшення розміру включень і зниження їхньої кількості в 2-4 рази. Основними механізмами рафінування є розчинення включень з наступною дифузією розчинених домішок до поверхні розплаву, а також винос включень, що не розчинилися, у поверхневий шар потоками розплаву.
Основними характеристиками матеріалу вуглеграфітових електродів, що роблять вплив на процеси при дугорозрядному зміцненні і на вміст вуглецю в зоні оплавлення, є електричний опір, теплопровідність і пористість. Опір і теплопровідність впливають схожим образом: електричний опір, знижуючи силу струму дуги, знижує температуру анодної плями й кількість вуглецю, що випаровується. Як наслідок, вміст вуглецю в зоні оплавлення знижується. Збільшення теплопровідності супроводжується посиленням відводу тепла від анодної плями електроду, що знижує його температуру і кількість вуглецю, що випаровується. При збільшенні об'ємної частки пір збільшується фактична поверхня анодної плями, що приводить до росту кількості вуглецю, що випарувався.
Економічний ефект при зміцненні дуговим розрядом досягається за рахунок збільшення терміну служби виробів, а також за рахунок зниження витрат на здійснення зміцнюючої обробки. Очікуваний річний економічний ефект від впровадження зміцнення дуговим розрядом деталей коксохімічного устаткування (молотків реверсивних дробарок і зірочок коксових грохотів “грізлі”) в умовах об'єднання “Донецьккокс” складає 121,8 тис. грн. Частка автора в очікуваному економічному ефекті складає 50%.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Алимов В.И., Крымов В.Н. Поверхностное упрочнение сталей электродуговой плазмой//Зб. наук. праць ДонДТУ. Металургія. Вип. 14. - Донецьк: ДонДТУ, 1999. - С. 137 - 143.
2. Алімов В.І., Кримов В.М., Штихно А.П. Підвищення властивостей швидкорізальних сталей шляхом поверхневої обробки // Физика и техника высоких давлений. - 2003. - Т.13, №1. - С. 139-144.
3. Алімов В.І., Кримов В.М.,Марчук С.І. Структурні зміни при насиченні сталі бором з використанням дугового розряду // Металознавство та обробка металів. - 2003. - №4. - С. 40-44.
4. Алімов В.І., Кримов В.М. Вплив розряду дуги на структуру та властивості твердих сплавів // Металознавство та обробка металів. - 2005, №1. - С. 55-57.
5. Алимов В.И., Крымов В.Н. Поведение неметаллических включений в стальных изделиях при воздействии дугоразрядной плазмы // Металл и литье Украины. - 2002. - № 3-4. - С. 50-52.
6. Алимов В.И., Крымов В.Н. Химико-термическое упрочнение сплавов с использованием плазмы дугового разряда // Сварочное производство. - 2005. - № 5. - С. 51 - 54.
7. Алимов В.И., Крымов В.Н. Анализ процессов при химико-термическом упрочнении стали плазмой дугового разряда//Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні. - Луганськ: Східноукраїнський нац. ун-т ім. В. Даля, 2002. - С. 239-243.
8. Алимов В.И., Крымов В.Н. Особенности фазово-структурных превращений в железных сплавах при воздействии плазмы дугового разряда // Наук. праці Донець. техн. наук. ун-ту. Серія: “Металургія”. Вип. 66. - Донецьк: ДонНТУ, 2003. - С. 82-86.
9. Алимов В.И., Крымов В.Н., Плахов Л.С. Упрочнение сменных деталей коксохимического оборудования электродуговым разрядом//Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2006. - №2. - С. 84-87.
10. Алімов В.І., Кримов В.М., Міщенко І.М. Локальне зміцнення аустенітних сталей електродуговим розрядом//Металознавство та обробка металів. - 2006. - №4. - С. 22-25.
11. Баранов Д.А., Крымов В.Н., Рыжиков А.А. Графитообразование в деформированном высокопрочном чугуне при поверхностной обработке электрической дугой//ФХОМ. - 2006. - №3. - С. 47-52.
12. Крымов В.Н., Алимов В.И. Влияние типа углеграфитовых электродов на процессы упрочнения дуговым разрядом стальных изделий // Сб. материалов 2-й международной конф. “Стратегия качества в промышленности и образовании” Т. 1. - Варна, 2006 г. - С. 364-366.
13. Спосіб насичення вуглецем металевих виробів: Пат. 47034 Украины, МПК С23 С8/20/ В.І. Алімов, М.Т. Єгоров, В.М. Кримов, А.П. Штихно, А.О. Хребтов. - № 2001064372; Заявл. 22.06.2001; Опубл. 15.11.2004, Бюл. №11. - 2 с.
14. Склад обмазки для борування металевих виробів: Пат. України 69016 А, МПК С23С8/00/ В.І. Алімов, В.М. Кримов, Л.С. Плахов, О.О. Осипов. - № 20031110696; Заявл. 26.11.2003; Опубл. 16.08.2004, Бюл. №8. - 2 с.
15. Спосіб поверхневої обробки виробів з чавуну: Пат. України 52054 А, МПК С23С8/00/ В.І. Алімов, М.Т. Єгоров, В.М. Кримов, А.П. Штихно, С.Ф. Рамазанова. - № 2002010646; Заявл. 26.11.2003; Опубл. 16.12.2002, Бюл. №12. - 2 с.
16. Спосіб поверхневої обробки сталевих виробів: Пат. України 42503 А, МПК С23С8/20/ В.І. Алімов, В.М. Кримов, О.М. Беліков. - № 2001031820; Заявл. 20.03.2001; Опубл. 15.10.2001, Бюл. №9. - 2 с.
17. Електродотримач: Пат. України 14189, МПК В23К9/28 / В.М. Кримов. - № u2005 08799; Заявл. 16.09.2005; Опубл. 15.05.2006. Бюл. №5. - 2 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Напрями зміцнення сталей і сплавів. Концепція високоміцного стану. Класифікація методів зміцнення металів. Технології поверхневого зміцнення сталевих виробів. Високоенергетичне хімічне модифікування поверхневих шарів. Плазмове поверхневе зміцнення.
курсовая работа [233,4 K], добавлен 23.11.2010Зварка: поняття, види і класи. Історія розвитку зварювального виробництва. Опис технологічного процесу ручного дугового зварювання, характеристики сталей. Матеріали, інструменти, обладнання та пристосування, що використовується при зварювальних роботах.
курсовая работа [67,6 K], добавлен 10.12.2010Сравнительный анализ переплавных агрегатов для получения специальных сталей. Основные технологические возможности переплавных процессов. Сущность электронно-лучевого нагрева. Применение вакуумно-дугового, электрошлакового и плазменно-дугового переплавов.
контрольная работа [357,4 K], добавлен 12.10.2016Отримання експериментальних даних про вплив іонізуючого опромінення на структуру та магнітні властивості аморфних і нанокристалічних сплавів на основі системи Fe Si-B. Результати досідження, їх аналіз та встановлення основних механізмів цього впливу.
реферат [32,4 K], добавлен 10.07.2010Вплив вуглецю та марганцю на термічне розширення та магнітні властивості інварних сплавів. Композиції, які забезпечили більшу міцність, ніж базового сплаву. Вплив вуглецю і марганцю на магнітну структуру сплавів Fe-Ni. Влив вуглецю на міжатомний зв’язок.
реферат [74,2 K], добавлен 10.07.2010Моделювання, структуроутворення зон зливання спокійної сталі. Температура розливки з більшим та меншим перегріванням. Характеристика процесів і взаємозв'язок параметрів кристалізації. Лабораторна установка для моделювання процесу безперервної розливки.
лабораторная работа [754,8 K], добавлен 27.03.2011Аналіз технологічних вимог деталі. Розрахунок операційних припусків аналітичним методом та встановлення міжопераційних розмірів та допусків. Маршрут обробки деталі. Розробка технологічних процесів. Вибір різального та вимірювального інструментів.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 08.01.2012Основні принципи підвищення зносостійкості порошкових матеріалів на основі заліза. Вплив параметрів гарячого штампування на структуру і властивості отримуваних пористих заготовок. Технологія отримання композитів на основі системи карбід титану-сталь.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 27.10.2013Аналіз виробничих інформаційних систем та їх класифікація, зовнішнє середовище виробничої системи. Аналіз інформаційних зв'язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів. Функціональна схема дослідження технологічних систем.
курсовая работа [55,6 K], добавлен 18.07.2010Розробка технологічного процесу, обґрунтування вибору моделей та матеріалів. Вибір режимів обробки виробів, обладнання і пристосувань, розробка технологічної послідовності виготовлення виробів. Технологічні розрахунки та розпланування швейного цеху.
курсовая работа [439,3 K], добавлен 23.04.2010Використання алюмінію та його сплавів у промисловості, висока та технічна чистота металу. Підвищення вмісту цинку та магнію для забезпечення регуляції їх пластичності та корозійної стійкості. Аналіз сплавів алюмінію за рівнем технологічності їх обробки.
контрольная работа [11,3 K], добавлен 19.12.2010Стадії процесу складання машин: ручна слюсарна обробка і припасування деталей, попереднє та остаточне складання, випробування машини. Технічний контроль якості складання. Розробка операційної технології складання, нормування технологічних процесів.
реферат [1,9 M], добавлен 08.07.2011Технологічна схема та контроль якості виробництва варених та варено-копчених виробів із м'яса птиці. Норми виходу і коефіцієнти сортності сировини при розділенні тушок курчат-бройлерів. Розрахунок проекту цеху виробництва виробів із м'яса птиці.
курсовая работа [511,6 K], добавлен 30.10.2014Розробка печі з арочним склепінням для випалення цеглини. Конструкції пічних вагонеток. Садка і розвантаження виробів. Розрахунок аеродинамічних, технологічних і конструктивних параметрів печі для випалення кераміки. Тепловий баланс зони охолодження.
курсовая работа [840,6 K], добавлен 13.07.2015Характеристика кріпильних виробів фланцевих з’єднань. Для посудини 3 групи за ГСТУ підбір фланцевого з'єднання штуцера апарата умовним проходом DN 100 мм. Розміри фланця зі з’єднувальним виступом та умовне позначення. Групи технологічних трубопроводів.
контрольная работа [6,3 M], добавлен 19.04.2011Аналіз основних типів і властивостей сплавів – речовин, які одержують сплавленням двох або більше елементів. Компоненти сплавів та їх діаграми. Механічна суміш – сплав, в якому компоненти не здатні до взаємного розчинення і не вступають в хімічну реакцію.
реферат [1,1 M], добавлен 04.02.2011Вимоги та критичні властивості матеріалу шнеку м’ясорубки: корозійна стійкість, нетоксичність, твердість, міцність. Оптимальні матеріал та технологія лиття в пісок зі сплаву АК7п. З'ясування загальних закономірностей кристалізації доевтектичних сплавів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.06.2014Передові прийоми і прогресивні технології зварювання, високопродуктивні способи зварювання. Аналіз зварної конструкції. Вибір обладнання і пристосування, підготовка матеріалів до зварювання. Техніка дугового зварювання та контроль якості зварювання.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.03.2016Умови служби шамотних вогнетривів для футеровки вагранок і вимоги, які пред'являються до якості виробів. Взаємозв'язок властивостей вогнетривів з параметрами технології їх виготовлення. Оптимальні технологічні параметри виготовлення шамотних вогнетривів.
курсовая работа [849,6 K], добавлен 04.02.2010Художнє конструювання побутових виробів. Утилітарні та естетичні властивості виробів, перелік ергономічних вимог. Принципи класифікації електротехнічних виробів, як об’єктів дизайну. Маркетинговий підхід до розробки та реалізації промислових виробів.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 26.05.2009