Разработка методов прогноза структуры и фазового состава износостойких наплавочных сплавов с карбидным и карбоборидным упрочнением тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.06, кандидат технических наук Пименова, Ольга Валентиновна

• Пименова, Ольга Валентиновна
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пименова, Ольга Валентиновна

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. УВЕЛИЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВОВ ПРИ АБРАЗИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ИХ СТРУКТУРОЙ

1.1 Абразивное изнашивание и факторы, определяющие износостойкость материалов

1.2 Роль структурного фактора в износостойкости сплавов

1.3 Методы прогнозирования структуры металла твердого раствора

1.4 Методы прогноза количества и состава упрочняющих фаз в наплавленном металле 39 ВЫВОДЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

2 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТИПА И КОЛИЧЕСТВА УПРОЧНЯЮЩИХ ФАЗ В ИЗНОСОСТОЙКИХ НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВАХ

2.1 Аналитический метод расчета равновесного количества фаз, выделяющихся из многокомпонентных расплавов

2.2 Численный метод расчета типа и количества первичных фаз

2.3 Расчет состава и количества упрочняющих фаз эвтектического происхождения

2.4 Проверка адекватности математической модели образования упрочняющих фаз 73 Выводы по главе 2

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗА СТРУКТУРЫ МАТРИЦЫ ИЗНОСОСТОЙКИХ НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВОВ

3.1 Коэффициенты влияния легирующих элементов на процесс мар-тенситообразования

3.2 Определение структуры наплавленного металла в области промежуточного и диффузионного превращений

3.3 Структурная диаграмма матрицы износостойких наплавочных

сплавов

Выводы по главе 3 107 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ

НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВОВ

4.1 Алгоритм расчетного определения фазового состава и структуры

наплавленного металла

4.2 Использование математической модели для прогноза фазового состава сплавов Ре-С-ТьМэ

4.3 Выбор состава наплавленного металла

4.4 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА

4.4.1 Материалы для исследования

4.4.2 Методы исследования структуры и свойств

4.4.3 Результаты исследований и их обсуждение

4.5 Порошковая проволока для износостойкой наплавки 141 Выводы по главе 4 143 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 144 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 147 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов прогноза структуры и фазового состава износостойких наплавочных сплавов с карбидным и карбоборидным упрочнением»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение эффективности и конкурентоспособности машиностроительного производства России требует увеличения надежности и долговечности вновь выпускаемого и находящегося в эксплуатации оборудования. Преждевременный износ отдельных деталей приводит к снижению производительности, увеличению простоев и затрат на ремонт оборудования, приобретению дорогостоящих запасных частей, а часто и к снижению качества выпускаемой продукции.

Одним из эффективных способов повышения срока службы деталей и инструментов горного, дробильно-размольного и металлургического оборудования, дорожно-строительных машин является наплавка их рабочих поверхностей износостойкими сплавами. Применение наплавки при изготовлении и ремонте быстроизнашивающихся деталей позволяет не только продлить сроки их службы, но и, в ряде случаев, заменить легированные стали, применяемые для их изготовления, на более дешевые углеродистые.

В настоящее время для упрочнения деталей предлагается широкий выбор материалов, обладающих различными эксплуатационными свойствами, и обеспечивающих получение наплавленного металла различных структурных классов. Конкретные условия рабочего нагружения детали требуют получения определенного структурно-фазового состояния металла. В связи с разнообразием таких условий выбор оптимального состава наплавленного металла часто связан с необходимостью выполнения большого объема экспериментальных работ, не всегда приводящих к желаемому результату.

Данная работа посвящена созданию математической модели, позволяющей прогнозировать структуру и фазовый состав наплавленного металла в широком диапазоне его легирования, и методике использования ее при разработке новых, а также оптимальном выборе существующих наплавочных материалов в зависимости от условий их нагружения.

Для решения поставленных задач предложены термодинамические моде-

ли образования первичных карбидных, боридных и нитридных фаз, уточнена модель образования упрочняющих фаз эвтектического происхождения. На основе структурной диаграммы Потака-Сагалевич для хромоникелевого наплавленного металла разработана структурная диаграмма, позволяющая определить количество образующегося аустенита, мартенсита, бейнита, перлита и феррита в наплавленном металле в широком диапазоне изменения концентрации легирующих элементов в твердом растворе; выполнено ее математическое описание.

На основе этих методов создана обобщенная модель формирования структуры и фазового состава сложнолегированного наплавленного металла и компьютерная программа для расчета типа и количества образующихся упрочняющих фаз, а также структуры матрицы наплавленного металла.

Данная программа использована для анализа фазового состава и структуры ряда типовых наплавочных сплавов и создания нового экономнолегирован-ного наплавочного сплава, предназначенного для работы в условиях абразивного и ударно-абразивного воздействия. Для наплавки этого сплава разработана порошковая проволока ПП-ПМ47, производство которой освоено ТОО «МАНЭПРЕМ».

Автор выражает искреннюю признательность коллективам кафедр «Технология сварочного производства», «Металловедение», Проблемной лаборатории металловедения (УГТУ) и ТОО «МАНЭПРЕМ» за помощь, оказанную при работе над диссертацией.

1. УВЕЛИЧЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВОВ ПРИ АБРАЗИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ПУТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

ИХ СТРУКТУРОЙ

1.1 Абразивное изнашивание и факторы, определяющие износостойкость материалов

Износостойкость как общая характеристика сопротивления изнашиванию является одним из основных факторов, определяющих эффективность использования машины данной конструкции [1]. Вследствие износа деталей машин ухудшаются их функциональные качества и энергетические показатели работы, снижается производительность, растет вероятность отказов. Износ деталей вызывает необходимость выполнения ремонтных работ и увеличения затрат на приобретение запасных частей.

Одним из наиболее распространенных видов изнашивания, особенно характерных для условий работы горных и дорожно-строительных машин, дро-бильно-размольного и обогатительного оборудования и др., является абразивное изнашивание.

Абразивным называют изнашивание материала при воздействии на него в процессе трения более твердых («абразивных») частиц [1]. Эффективное повышение износостойкости деталей машин, работающих в условиях абразивного изнашивания, возможно лишь на основе достоверной информации о механизме разрушения металлов абразивными телами; знания процессов, происходящих в изнашиваемом слое под воздействием абразива, и факторах, определяющих способность конструкционных материалов сопротивляться разрушению абразивами.

Различие видов абразива и схем силового взаимодействия его с деталью обусловливает существование ряда разновидностей абразивного изнашивания [2]: при трении скольжения по монолиту абразива; при трении единичными частицами незакрепленного абразива, расположенными между поверхностями трения скольжения; при движении детали в незакрепленной абразивной массе; при качении по монолиту и незакрепленному абразиву; при ударе по различным

видам абразива; при воздействии частиц абразива, движущихся в потоке газа или в жидкости.

Существует несколько гипотез механизма абразивного изнашивания. В.Д. Кузнецов [3] рассматривает этот процесс как сумму большого числа элементарных процессов царапания. В работах М.М. Хрущова и М.А. Бабичева [4] показано, что сопротивление абразивному изнашиванию в общем случае возрастает с увеличением твердости материала. Не все абразивные частицы могут резать металл. Большинство из них оттесняет материал и оставляет след в виде канавки. Однако основным процессом, определяющим износ, является микрорезание.

Главной причиной изнашивания о закрепленные абразивные частицы считается усталостное разрушение микрообъемов металла вследствие многократного пластического «преддеформирования» одних и тех же участков рабочей поверхности [5]. Микрорезание может происходить только при внедрении абразивного зерна на достаточную глубину. При малом углублении возможно пластическое оттеснение металла. Критерием перехода от пластического оттеснения к микрорезанию служит соотношение между глубиной внедрения (к) и радиусом частицы (г) (при к/г <0,3 происходит пластическое оттеснение).

П.Н. Львов [6] считает, что абразивное изнашивание происходит вследствие образования на рабочей поверхности пластически выдавленной канавки с последующим удалением выдавленного металла повторным воздействием абразивных частиц.

Считают также [7], что абразивное изнашивание - один из видов диспергирования или механического разрушения поверхности, которое является преобладающим и осуществляется при условии, когда скорость разрушения вторичных структур, возникающих в процессе трения, превышает скорость их образования.

Б.И. Костецкий [8] показывает, что при абразивном изнашивании микрорельеф, структура и прочностные характеристики металла претерпевают необ-

ратимые изменения, в результате которых формируется своеобразное остаточное состояние поверхностных слоев после снятия нагрузки. Оно оценивается комплексом геометрических параметров поверхности, ее механическими, физическими и химическими свойствами. Остаточные изменения представляют собой механическое упрочнение и разупрочнение, фазовое упрочнение и разупрочнение с изменением химического состава, микрорельефа и напряженного состояния поверхностного слоя. Иными словами, износостойкость определяется не только исходными свойствами металла, но и состоянием его рабочего слоя, сформировавшимся в процессе изнашивания.

Различия в интерпретации механизма абразивного изнашивания говорят о том, что разрушение металлов при этом виде воздействия весьма сложно и состоит из ряда взаимосвязанных процессов. Однако для всех разновидностей абразивного изнашивания общим является прямое внедрение абразивной частицы в поверхность контакта и последующее перемещение по ней (при трении) или вглубь металла (при ударе по абразиву и трении качения). Движение частицы вдоль или вглубь поверхностного слоя металла приводит к его разрушению путем микрорезания, пластического деформирования или выкрашивания. Интенсивность и полнота протекания каждой из составляющих процесса разрушения определяются характером взаимодействия абразивных тел с металлом, а также свойствами изнашиваемого металла.

В большинстве исследований указывается на зависимость износостойкости от отдельных механических свойств материала изделия, чаще всего от твердости, что объясняется простотой определения этого параметра.

Наиболее подробно зависимость износостойкости от твердости материалов в широком диапазоне структурных состояний исследована М.М. Хрущовым с сотрудниками [4]. Ими установлено, что для каждой марки стали существует своя линейная зависимость между относительной износостойкостью и твердостью. С повышением твердости износостойкость чистых металлов и сталей увеличивается. Однако при одной и той же твердости стали различного состава от-

личаются по износостойкости. Ими же показана неравноценность влияния твердости, полученной различными способами, на износостойкость, а также различие этого влияния для материалов с разным типом атомной решетки. Кроме того, установлена зависимость износостойкости от соотношения твердости абразивных частиц (На) и изнашиваемого металла (Нт). Если соотношение На /Нт велико, то оно не оказывает влияния на износостойкость, линейно зависящую от твердости металла. При На!Нт < 1,46 линейная зависимость относительной износостойкости от твердости нарушается и износостойкость сплава увеличивается с уменьшением этого отношения. Если твердость абразива ниже твердости металла, то износ быстро уменьшается с увеличением разницы Нт-На. При На /Нт <(0,7-1,1) износ металла не происходит, а при

На /Нт >{1,3-1,7) износ уже не зависит от соотношения твердости взаимодействующих материалов.

Однако выбор износостойкого материала и режимов его термической обработки из условий получения максимальной твердости не всегда приводит к желаемому результату, поскольку максимальный уровень сопротивляемости абразивному изнашиванию не всегда совпадает с максимальной твердостью [7]. Величина твердости не может дать полного представления о работоспособности материала в абразивной среде, поскольку служит оценкой сопротивления металла пластическим деформациям, но не разрушению.

Приведенные в различных работах данные говорят о том, что, наряду с твердостью, на износостойкость сплавов оказывают влияние и другие их механические свойства. При одинаковой твердости, чем больше прочность металла, тем больше сопротивление его вдавливанию и разрушению, а также выше его износостойкость в абразивной среде [2, 10]. На связь между ударной вязкостью и износостойкостью при динамическом воздействии абразива указывается в работе В.Н. Виноградова [11].

В качестве износостойких материалов чаще всего применяются гетерогенные сплавы. Наиболее износостойкими из них являются те, в структуре ко-

торых в процессе изнашивания происходят фазовые или структурные превращения [7, 12]. В отличие от чистых металлов, для таких сплавов не обнаруживается однозначная зависимость износостойкости от отдельных механических характеристик. Анализ зависимости износостойкости от отдельных механических свойств сплавов показывает, что корреляция между ними наблюдается лишь в ограниченных условиях для определенного структурного состояния изнашиваемого материала. Попытки построить математические модели или найти эмпирические зависимости между износостойкостью в условиях абразивного изнашивания гетерогенных сложнолегированных сплавов, особенно с нестабильной структурой, и их механическими свойствами из-за сложности процесса нагружения и реакции на него изнашиваемого материала на сегодняшний день не увенчались успехом [7].

Подробнее роль структуры и фазового состава в формировании износостойкости гетерогенных сплавов рассмотрена в разд. 1.2.

Весьма перспективным представляется энергетический подход к оценке износостойкости в условиях абразивного разрушения [7, 13, 14], основанный на анализе расхода энергии, сообщаемой металлу абразивным телом в процессе их взаимодействия. Способность металла аккумулировать энергию, передаваемую ему абразивом без разрушения, определяет его износостойкость.

За каждый рабочий цикл абразивное зерно может передать металлу максимум столько энергии, сколько необходимо для его собственного разрушения. Величина износа V будет тем меньше, чем больше энергии может поглотить металл, не разрушаясь (Ет), и чем меньше величина энергии разрушения абразивного материала (Еа) [15]:

К = Л —. (1.1)

Ет

Энергия, поглощаемая металлом, может расходоваться на его упрочнение (еУпР) и разрушение (Еразр):

Ет= ЕуПр+Еразр- (I-2)

Энергия упрочнения складывается из энергии, затрачиваемой на мартен-ситное превращение (Емп); энергии образования новых фаз [Еф); энергии создания внутренних напряжений [Евн); энергии зарождения дислокаций (Ед) и энергии взаимодействия дислокаций (Евз):

Еупр=Емп+Еф+Евн+Ед+Евз. (1.3)

Энергия разрушения включает в себя энергию, затрачиваемую на вдавливание зерна абразива в металл (Евд); энергию разрушения матрицы сплава

(ЕР. матр.) И карбидов (ер к); энергию образования новых поверхностей (Еп):

Ер=Евд+Ерматр+Ерж+Еп. (1.4)

Если сплав не упрочняется при нагружении (Еу = то его износостойкость будет пропорциональна энергии разрушения. При этом наибольший вклад в энергоемкость разрушения будет принадлежать упрочняющим фазам (карбидам, боридам и нитридам). Увеличение твердости приводит к увеличению энергии вдавливания (Евд), чего можно достичь увеличением концентрации углерода в матрице и количества упрочняющих фаз. Таким образом, износостойкость неупрочняющихся сплавов во многом определяется их твердостью, а также типом, морфологией и количеством упрочняющих фаз.

При изнашивании сплавов с нестабильной основой, способной упрочняться под действием рабочих нагрузок, четкой зависимости износостойкости от твердости, типа и количества упрочняющих фаз не прослеживается. Износостойкость в этом случае пропорциональна сумме затрат энергии на упрочнение и разрушение. Поскольку энергозатраты на упрочнение часто существенно превышают затраты энергии на разрушение [7], то влияние твердости и упрочняющих фаз оказывается меньшим [17].

В работах [7, 16] предложены методы расчетной оценки составляющих энергии, поглощаемой металлом при его абразивном изнашивании. Однако

очевидно, что для эффективного использования энергетического подхода к оценке износостойкости сплавов необходимы надежные количественные данные о структурном и фазовом составе изнашиваемого материала.

В связи с изложенным, рассмотрим основные факторы, определяющие способность сложнолегированных наплавочных сплавов сопротивляться абразивному изнашиванию.

1.2. Роль структурного фактора в износостойкости сплавов

Структура сплавов в значительной степени определяет их механические свойства и поведение в различных условиях эксплуатации, в том числе и при абразивном изнашивании.

При абразивном изнашивании в поверхностных слоях металла создается сложнонапряженное состояние в результате неравномерного распределения нагрузки по рабочей поверхности детали и ее сосредоточении в местах контакта с абразивными зернами. Хотя размеры зерен абразива могут в несколько раз превосходить размеры зерен металла, площадь непосредственного контакта абразива соизмерима с размерами структурных составляющих износостойких сплавов. Поэтому износостойкость зависит не столько от средних свойств сплава по сечению, сколько от свойств каждого отдельного зерна, упрочняющей фазы и границ раздела между ними, а также от поведения этих компонентов в процессе взаимодействия с абразивом.

Материалы, применяемые для работы в условиях абразивного изнашивания, обычно являются углеродистыми легированными сталями и сплавами. Некоторые наиболее характерные составы наплавочных сплавов и их краткие характеристики приведены в табл. 1.1. Структура этих сплавов состоит из упрочняющих фаз (карбидов, боридов или нитридов) и матрицы различного строения. Она может быть аустенитной, мартенситной, ферритной или представлять композиции различных структурных составляющих. В связи с этим в зависимости от химического состава и структуры наплавочные сплавы принято

условно подразделять на пять групп [19]:

I. сплавы с мартенситной и промежуточной структурой;

II. сплавы с аустенитной структурой, упрочняющейся при деформации;

Ш.заэвтектические сплавы со структурой, состоящей из первичных карбидов, расположенных в ледебурите;

IV.доэвтектические и эвтектические сплавы со структурой, состоящей из дендритов твердого раствора и эвтектики;

V. сплавы с аустенитно-мартенситной основой, упрочненной дисперсно-карбидной фазой.

Опыт эксплуатации наплавленных деталей показал [12, 19], что в условиях абразивного воздействия без существенных ударных нагрузок лучшие результаты дает использование сплавов III группы, а в условиях ударно-абразивного воздействия - сплавов групп V и IV.

Важными свойствами матрицы сплавов с точки зрения обеспечения их износостойкости и ударостойкости являются: обеспечение прочного закрепления упрочняющих фаз, собственная высокая износостойкость, способность упрочняться в процессе рабочего нагружения [18].

Наименьшим сопротивлением абразивному изнашиванию характеризуются стали с феррито-перлитной структурой [19]. Феррит при его малой прочности и высокой пластичности слабо сопротивляется разрушающему действию абразивных частиц, обладает малой способностью к деформационному упрочнению при высоких удельных давлениях, в результате чего упрочняющие фазы плохо удерживаются от вырывания при действии абразивных зерен.

Увеличение количества ферритной составляющей в перлитных сплавах понижает их сопротивляемость изнашиванию. Упрочнение а-фазы легированием мало повышает ее сопротивляемость абразивному изнашиванию. Карбиды в составе перлита увеличивают сопротивление сплавов абразивному изнашиванию по сравнению с чисто ферритными.

Таблица 1.1.

Наплавочные сплавы для упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного воздействия [7, 12, 19, 21, 22].

№ п/п Система легирования Марка наплавочного материала Химический состав наплавленного металла, % (мае.) № группы [19] Твердость, НЯСэ Структура наплавленного металла

С Сг Мп № Мо В Прочие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14

1 Ре-С-Сг-Мо ЭН-60М 0,60,8 2,42,6 0,7 0,5 1,11,2 I 53-61 (поел е т/о) Мартенсит, небольшое кол-во карбидов

2 Ре-С-Сг-Мо БРЗА 0,3 3,9 0,45 0,5 1,5 I 51-53 Мартенсит, небольшое кол-во карбидов

3 Ре-С-Сг-Мо ПП- НП200Х12М 1,51,9 11-13 <0,8 0,40,7 <0,8 V 40-42 Первичные карбиды и бориды в ледебурите

4 Ре-С-Сг-В ПП- НП80Х20РЗТ 0,51,2 18-23 <1,0 - - 2,74,0 <1,0 П 0,10,8 III 59-63 Аустенит

5 Ре-С-Сг-№ ОМГ-Н 0,50,8 10-12 <0,7 2,53,5 - - <0,3 - II 27-35 Нестабильный аустенит, карбиды

6 Ре-С-Сг-№ С1 2,53,4 25-31 <1,0 3,05,0 2,84,2 III 49-56 Первичные карбиды в ледебурите и остаточном аустените

7 Ре-С-Сг-Мп НП- 30Х10Г10Т 0,250,35 10-12 10-12 - - - <0,35 Т10,1-0,25 II 49-56 Нестабильный аустенит

8 Ре-С-Сг-№ пп- НП90Г13Н4 0,70,9 - 13-15 3,54,5 - - 0,19,3 - II 160-240НВ Аустенит

Таблица 1.1 (продолжение)

№ п/п Система легирования Марка наплавочного материала Химический состав наплавленного металла, % (мае.) № группы [19] Твердость, HRCa Структура наплавленного металла

С Cr Мп Ni Mo В Si Прочие

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

9 Ре-С-Сг--Мп-В Т-590 2,93,5 22-27 1,01,5 0,51,5 2,02,5 III 58-64 Первичн. карбиды и бориды в ледебурите, ост. аустенит

10 Ре-С-Сг--Мп-В Т-620 2,93,5 22-24 1,01,5 0,51,5 2,02,5 Ti 0,5-1,5 III 56-63 Первичн. карбиды и бориды в ледебурите, ост. аустенит

11 Ре-С-Сг--Мп-В ПП-НП 200X15С1ГРТ 1,82,2 14-20 0,81,5 0,50,8 1,02,0 Ti 0,2-0,8 III 48-58 Первичн. карбиды и бориды в ледебурите, ост. аустенит

12 Ре-С-Сг--Мп-В ИТС-02 3,05,0 26-30 4,66,5 1,73,2 1,01,6 >1,5 III 57-59 Первичн. карбиды и бориды в ледебурите, ост. аустенит

13 Ре-С-Сг--Мп-У-В ПП-НП 70Х4МЗГ4ФТР 0,60,8 3,55,0 2,04,0 2,53,5 0,60,9 0,60,8 V 1,01,5 Ti 0,6-0,8 IV 58-60 Карбоборидная эвтектика, мартенсит + аустенит

14 Ре-С-Сг--Мо-У-Мэ 100Х5М5ФБ 0,9-1Д 4,55,5 4,85,5 <0,6 V 1,01,5 Nb 0,6-1,0 V 58-60 Мартенсит + аустенит + карбиды

15 Ре-С-Сг^-V ВСН-6 1,01,3 12-17 0,60,8 - - 0,30,6 W 11-15 V 1,4-2,0 V 50-55 Аустенит+мартенси т+ карбиды

16 Ре-С-Сг--М>Т1 ПП-НП 250X10Б8С2Т 2,33,0 8-11 - - - 1,52,5 Nb 6-9 Ti 0,5-1,2 V 52-59 Перв. карбиды, эвтектика, аустенит

С увеличением дисперсности при переходе от феррито-перлитной структуры к трооститной повышается стойкость этой стали в абразивной среде, что можно объяснить увеличением твердости и тормозящим действием движению дислокаций границ зерен при измельчении структуры [20].

Пластинчатая форма феррито-карбидной смеси (троостит, сорбит закалки) отличается большей износостойкостью, чем зернистая (троостит, сорбит отпуска) [7]. При этом, чем выше содержание углерода в доэвтектоидных сталях, тем в большей степени оказывает влияние форма перлита. Весьма противоречивы и мнения о роли аустенита и мартенсита в обеспечении износостойкости сложнолегированных сплавов, что связано с чувствительностью этих структурных составляющих к виду абразивного воздействия.

Высокая твердость и прочность мартенсита определили широкое использование сплавов мартенситного класса в качестве износостойких в абразивной среде [7, 19]. Наилучшей с точки зрения сопротивления абразивному изнашиванию является структура отпущенного мартенсита. Хуже сопротивляется износу сталь со структурой троостита и сорбита. Высокие эксплуатационные свойства наплавленного металла со структурой мартенсита определяются его термодеформационными свойствами в интервале температур мартенситного превращения [23], позволяющими существенно снизить уровень остаточных напряжений в наплавленном металле, склонность его к образованию трещин и отколов.

Однако в некоторых работах [16, 24] отмечаются недостатки мартенсит-ной структуры, ограничивающие область применения мартенситных сплавов: низкая ударостойкость; большое количество микротрещин эндогенного характера, являющихся очагами разрушения при взаимодействии с абразивом; слабое закрепление упрочняющих фаз.

Наличие таких противоречивых мнений объясняется следующим. Прежде всего, они обусловлены специфичным поведением мартенситной основы в условиях абразивного воздействия. Чисто мартенситная матрица в доэвтектоид-

ных сталях должна иметь более высокое сопротивление изнашиванию, чем структура отпуска. Однако в заэвтектоидных и особенно в заэвтектических сплавах, где имеются и структурно свободные карбиды, износостойкость материала в значительной степени зависит от этих карбидов. Очевидно, что в хрупкой чисто мартенситной матрице, особенно при ударно-абразивном воздействии, создаются благоприятные условия для выкрашивания карбидов. Поэтому в сплавах с большим количеством упрочняющих фаз наличие вязкой основы может обеспечить более высокую износостойкость.

С этой же точки зрения следует подходить и к оценке износостойкости аустенитной основы. Поскольку в сталях и сплавах аустенит может сохраняться только при условии высокой степени легирования твердого раствора, то следует рассматривать износостойкость высоколегированного аустенита. Такой аустенит имеет твердость, прочность и износостойкость более высокую, чем феррит, а по данным ряда авторов [25] при равной твердости имеет большую износостойкость, чем мартенсит. Аустенит больше, чем феррит, упрочняется при деформации за счет фазового наклепа и у-а превращения. Обладая высокой пластичностью, аустенит способствует хорошему удержанию карбидов в матрице. Поэтому, уступая мартенситу по износостойкости, он может повышать износостойкость гетерогенных сплавов.

Таким образом, наиболее благоприятными основами для износостойких сплавов является мартенситная и аустенитная. При этом, в зависимости от наличия избыточных фаз и условий нагружения, более предпочтительной может являться либо одна, либо другая основа [19]. Сочетание этих двух структурных составляющих в матрице износостойких сплавов в различных количественных соотношениях может обеспечить максимальную износостойкость. По данным ряда авторов [12, 18, 23] для обеспечения максимальной износостойкости в условиях абразивного и ударно-абразивного воздействия матрица должна состоять из мартенсита и 15-40% аустенита.

Существенную, если не решающую, роль в сопротивляемости сплавов аб-

разивному изнашиванию играют упрочняющие фазы. Чаще всего используется карбидное, карбоборидное и карбонитридное упрочнение износостойких сплавов.

Способность упрочняющих фаз противостоять разрушению абразивными частицами при их взаимодействии, наряду с прочими факторами, определяется силой межатомных связей входящих в них элементов [19]. Прочность связей между атомами металла и неметалла в карбидах, боридах и нитридах часто характеризуют [26] теплотой их образования А Н °298К , свободной энергией образования, температурой их плавления и структурно нечувствительными упругими свойствами. Указанные характеристики для некоторых типов упрочняющих фаз приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Некоторые свойства упрочняющих фаз [7, 26, 27]

Фаза T °c J- пл Теплота образования ^ Н°298К ' кДж/(г.атом) Свободная энергия образования ^ ^ 298К ' кДж/(г. атом) Микротвердость, МПа'10"3

TiC 3140 -183,6 -180,0 29,00

ZrC 3550 -184,6 -181,3 27,00

vc 2830 -83,7 -83,7 24,00

NbC 3480 -140,6 -139,2 22,00

Cr7C3 1665 -26,4 -26,0 16,00

Cr23C6 1580 -17,9 -18,4 10,00

МоС 2410 -22,8 -23,5 14,79

WC 2755 -35,2 -35,2 20,85

Fe3C 1650 +8,3 +6,6 8,40

TiN 2950 -336,8 -308,2 19,00

ZrN 2980 -365,4 -337,0 15,10

VN 2050 -175,8 -157,8 15,20

NbN 2050 -237,8 -209,3 13,69

TiB2 2980 -100,4 - 33,70

ZrB2 3040 -108,8 - 23,00

Одним из самых распространенных способов упрочнения наплавленного металла является карбидный. Эффективность упрочнения определяется типом образующихся карбидов, их морфологией и количеством. Следует отметить,

что важно не столько общее количество карбидов, сколько суммарная площадь, занимаемая ими на изнашиваемой поверхности. При одном и том же массовом содержании площадь, занимаемая различными типами карбидов, может существенно различаться.

В работах [18, 19] показано, что при ударно-абразивном изнашивании для доэвтектических сплавов оптимальное количество карбидной фазы должно находиться в пределах 25-35%, а при абразивном изнашивании без ударов - в пределах 45-55%. Дальнейшее увеличение количества карбидной фазы приводит к снижению износостойкости из-за выкрашивания этой фазы при нагружении.

Очень большую роль в обеспечении износостойкости сплавов играет тип карбидной фазы. Наибольшей прочностью, твердостью и энергией разрушения обладают карбиды титана ТлС и циркония ЪхС (табл. 1.2). При одинаковом количестве карбидной фазы хромистые стали, упрочненные кубическими карбидами (Сг, Ре)2зС6, имеют большую износостойкость, чем стали с тригональными карбидами (Сг, Ре)7С3. Образование специальных карбидов способствует снижению износа. Упрочнение наплавленного металла карбидами №>С и УС существенно эффективнее, чем карбидами (Сг, Ре)2зСб [7].

Роль карбидов каждого типа определяется их поведением при встрече с абразивом. Карбиды обычно имеют более высокие механические свойства и характеризуются большей энергией разрушения, чем абразивы. Поэтому в процессе абразивного изнашивания столкновение с карбидом приводит к частичному или полному разрушению абразивной частицы, а следовательно, и к прекращению единичного акта изнашивания или уменьшению размеров повреждения [7]. Локальное поле напряжений, существующее вокруг карбидов, затрудняет движение дислокаций при пластической деформации, предшествующей разрушению металла, тем самым затрудняя его изнашивание.

Функции барьеров на пути абразивных тел карбиды выполняют лучше при компактной форме. Тонкие и длинные пластины карбидов не в состоянии противостоять абразиву. Этим объясняется большая эффективность упрочнения

карбидами №>С и УС, которые образуют комплексы из частиц округлого или прямоугольного сечения, в сравнении со сложными карбидами, выделяющимися преимущественно в виде прямоугольников вытянутой формы [7].

Важным фактором, определяющим износостойкость, являются размеры упрочняющей фазы и характер ее распределения в структуре. Крупные карбиды, если не отрываются от матрицы при столкновении с абразивом, то легче разрушаются им. При ударно-абразивном нагружении наибольшей износостойкостью обладают сплавы с размерами избыточных фаз 60-80 мкм, а при отсутствии ударов - 100-140 мкм [18].

При карбоборидном упрочнении в наплавленном металле, кроме углерода и карбидообразующих элементов, присутствует бор. Особенностью влияния последнего является изменение свойств всех структурных составляющих [28]. Бор легирует все фазы, увеличивая их структурную и химическую неоднородность, повышает твердость этих фаз. Эвтектическая точка сплавов сдвигается влево, способствуя выпадению избыточных карбидов и уменьшая количество аустени-та в матрице. Образуются специальные карбобориды и бориды Ме23(С,В)6,

Ме2(В,С) и Ме(В,С), входящие в состав карбоборидной эвтектики, расположенной по границам зерен в виде монолитных цепочек. Наибольшую устойчивость обеспечивают фазы Ме2(В,С) и Ме(В,С) [18].

Образование боридов и карбоборидов, увеличение количества твердых фаз, рост твердости всех структурных составляющих за счет их легирования бором, создание монолитного скелета карбоборидной эвтектики повышает износостойкость сплавов. Однако эти же факторы, а также увеличение структурной неоднородности и уменьшение количества аустенита снижают сопротивление сплавов ударным нагрузкам [28, 29].

Установлено также [18], что для работы в условиях абразивного изнашивания без значительных ударных нагрузок целесообразно применение заэвтек-тических борсодержащих сплавов с количеством твердых фаз в пределах 4050% и размером частиц 40-60 мкм. При ударно-абразивном воздействии ко-

личество карбоборидных фаз должно находиться в пределах 20-30% при размере частиц фазы 20-40 мкм.

В ряде работ [18, 30, 31] показана эффективность карбонитридного упрочнения наплавленного металла. Для этого в металл вводится азот в количестве до 0,3% и сильные нитридообразующие элементы, нитриды и карбо-нитриды которых не растворяются либо трудно растворяются в аустените.

Главная особенность карбонитридного упрочнения наплавленного металла заключается в образовании карбонитридов сравнительно небольшого размера (» 3-8 мкм) при температуре выше точки Асз и их равномерное распределение по объему металла. Эти твердые частицы имеют значительно меньшие размеры, чем первичные карбиды хрома или вольфрама (40-100 мкм), и лучше сопротивляются разрушению абразивом.

Повышение износостойкости металла при легировании его азотом происходит не только за счет образования карбонитридов и увеличения количества твердых фаз, но и за счет изменения строения карбидов и измельчения первичной и блочной структуры аустенита. Повышению сопротивления ударным нагрузкам способствует измельчение структуры, дисперсное строение карбо-нитридной эвтектики и увеличение устойчивости аустенита.

Таким образом, при выборе износостойких наплавочных сплавов необходимо учитывать их структуру и фазовый состав, формирующиеся в процессе наплавки. При разработке же новых наплавочных материалов весьма желательно иметь возможность их прогноза в зависимости от химического состава наплавленного металла и условий его охлаждения.

1.3. Методы прогнозирования структуры металла твердого раствора

Поскольку структура и фазовый состав наплавленного металла определяют его износостойкость, понятен интерес многих исследователей к прогнозированию этих характеристик.

Известно, что структура твердого раствора металлических сплавов опре-

деляется его легированием, условиями кристаллизации и последующего охлаждения, напряженным состоянием и рядом других факторов.

Легирование стали влияет на устойчивость переохлажденного аустенита. В частности, легирующие элементы оказывают существенное влияние на температуру мартенситного превращения Мн (рис. 1.1, 1.2). Наиболее сильно понижают Мн углерод, азот и марганец. Несколько слабее действуют хром, ванадий, никель и молибден. Медь и никель в количествах, обычно присутствующих в сталях, мало влияют на положение мартенситной точки [26].

Поскольку от положения температурного интервала мартенситного превращения по отношению к комнатной температуре зависит количество остаточного аустенита, то элементы, понижающие температуру мартенситного превращения, будут увеличивать количество остаточного аустенита, а повышающие - снижать.

Влияние легирующих элементов на температуру мартенситного превращения в большинстве низколегированных и легированных сталей может быть просуммировано и представлено в виде эмпирической зависимости температуры Мн от концентрации легирующих элементов. В литературе [26, 33-35] приводится достаточно много таких уравнений.

Для конструкционных низколегированных сталей Коэ рекомендует выражение [33]:

Мн = 539 - 423 • [С] - 30,4 • [Ми] -17,7 • [М] -12,1 • [Сг] - 7,5 • [Мо], (1.5) Мк=346-474\С]-33\Мп]-17\т}-17-[Сг}-21\Мо\.

ПоЯрешу

Мн = 530 - 415 ■ [С] +90 • [С]2-35\Мп] - 20 • [М] - 30 • [Сг] -10 ■ [Мо] -15 ■ Щ. (1.6)

Согласно Пейсону и Сэвиджу

Мн = 500 -300• [С]- 35■ [Мп]-15• [М]-20 • [Сг]-10-[Мо]-10■ [&"]. (1.7)

700 600 500

и

о

£ 400

1

^ 300

2

£ Е-1

200 100 0 -100 -200

Рис. 1.1. Влияние углерода на температуры мартенситного превращения в углеродистых сталях [32]

Мн, град. С 300 250 200 150 100 50 0

1 2 3 4 6 8 Al, Mn, Mo, Си, Со, Cr, Si, Ni, V, %

Рис. 1.2. Влияние легирующих элементов на температуру точки И, (1% С) [32]

/ / w

/ / / / // Г/ 1н

// // Г/

/

/ мк

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 Содержание углерода, %

Хорошее совпадение с экспериментами дает формула, предложенная А.А. Поповым [26]:

Мн = 520 - 320 • [С] - 45\Мп}-20■ ([М] + [Мо]) - 30 ■ [Сг] - 5 ■ ([&] + [Си]). (1.8)

Здесь и ниже символами химических элементов в квадратных скобках обозначены концентрации легирующих элементов в твердом растворе в массовых процентах.

Для низколегированных сталей температуру начала бейнитного превращения Вн можно найти по уравнению [36]:

Вн=830 - 270-[С]-90\Мп]-70\Сг]-83\Мо\. (1.9)

Существует также ряд эмпирических выражений для определения температуры начала мартенситного превращения в высоколегированных хромонике-левых сталях. Так, в работе [34] для этих целей рекомендовано выражение, предложенное Эйхельманом и Хэллом:

Мн = 33,3 ■ (14,6 - [Сг]) + 48,9 ■ (8,9 - [М]) + 26,6 ■ (1,33 - [ Мп]) +

+ 22,2 ■ (0,47 - [&']) +1333,2 ■ 0,068 - ([С] + [#])), ^'1

а в работе [4]

Мн =1174 - 37-[Сг]-57-[т]-1450-([С] + [М]). (1.11)

Приведенные выше выражения позволяют установить лишь принципиальную возможность образования мартенсита либо бейнита для заданного состава металла, качественно сопоставить полноту превращения аустенита для различных вариантов легирования металла, но не позволяют предсказать вид и количество образующихся структурных составляющих.

Большие перспективы в этом отношении открывает метод расчета критических интервалов времени охлаждения до появления отдельных структурных составляющих, предложенный Инагаки и др. [37] на основе регрессионного анализа большого массива экспериментальных данных применительно к сталям с содержанием легирующих элементов в пределах, % (мае.): (0,07-0,20)С; (0,01-0,54) 81; (0,34-1,49) Мп; до 3,58 Ы; до 1,59 Сг; до 0,54 Мо; до 0,18 V; до

0,005 В. Формулы для определения критического времени охлаждения от температуры точки А3 до начала образования бейнита (тг), феррита (ту) и перлита

(тр) имеют вид:

log т2 = 5,81 ■ СЭг -1,13, (1.12)

logrf =5,80-Сэ/-0,83, (1.13)

logrp=5,14-C3p+0,06. (1.14)

Здесь СЭг, C3f, СЭр - преобразованные величины углеродных эквивалентов для бейнита, феррита и перлита соответственно:

Сэ =[с1+м+м+и+и+м+и

Заключение диссертации по теме «Технология и машины сварочного производства», Пименова, Ольга Валентиновна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании анализа литературных данных установлено, что износостойкость наплавленного металла в большой степени определяется его структурой и фазовым составом. Наибольшей износостойкостью в условиях абразивного и ударно-абразивного воздействия обладают сплавы с мартенсито-аустенитной либо аустенито-мартенситной структурой, упрочненной карбидами, карбоборидами либо карбонитридами. Оптимальное соотношение этих структурных составляющих и упрочняющих фаз зависит от вида абразивного изнашивания и должно выбираться с учетом условий рабочего нагружения. В связи с этим большой интерес представляет возможность оптимального выбора химического состава путем прогнозирования структуры и фазового состава наплавленного металла в зависимости от его легирования с применением методов математического моделирования, однако данные методы в настоящее время разработаны недостаточно.

2. Разработаны аналитический и численный методы термодинамического расчета типа и количества первичных карбидов и боридов, образующихся в многокомпонентных металлических расплавах. Предложенная математическая модель позволяет прогнозировать возможность образования 27 самостоятельных карбидов и боридов при легировании сплавов на основе железа тринадцатью легирующими элементами: С, В, Сг, М, Мп, Мо, V, Тл, №>, Ъс, 81, А1.

3. Уточнен метод расчетного определения типа и количества карбидных и карбоборидных фаз эвтектического происхождения, а также концентрации легирующих элементов в твердом растворе, позволяющий прогнозировать, образование в наплавленном металле 11 типов карбидов и карбоборидов.

4. На основе структурной диаграммы Я.М. Потака и Е.А. Сагалевич разработана новая диаграмма, описывающая структуру твердого раствора наплавленного металла в широком диапазоне его легирования: % (мае.): С - 0,04-1,0; Сг - 0,02-19,0;. Мп - 0,3-11,0; М - 0,02-14,5; Мо - до 4,6; V - до 0,6; - до 3,5; 81 - до 4,0; А1 - до 1,0; Т1 - до 0,3; №> - до 0,6; В - до 0,02. Диаграмма позволяет прогнозировать образование не только 5-феррита, аустенита и мартенсита, но и продуктов диффузионного и промежуточного превращений аустенита. Впервые получены зависимости коэффициентов влияния хрома, никеля и марганца от их концентрации на параметр мартенситообразования.

5. Произведено математическое описание предложенной структурной диаграммы, что позволяет расчетным путем определить структуру твердого раствора наплавленного металла.

6. Совместное применение разработанных методов расчета в последовательности: расчет первичных упрочняющих фаз, фаз эвтектического происхождения, химического состава твердого раствора, структуры матрицы сплава позволило разработать математическую модель формирования структуры и фазового состава наплавленного металла.

7. На основе созданной математической модели разработана программа расчета структуры и фазового состава наплавленного металла, реализованная на языке GW-BASIC 3.23.

Работоспособность модели и программы подтверждена экспериментально на ряде типовых и опытных составов наплавленного металла различных систем легирования.

Программа может быть использована для прогнозирования структуры и фазового состава многокомпонентных металлических систем, что проиллюстрировано на примере исследования системы Fe-C-Ti-Nb., а также при разработке новых наплавочных сплавов.

8. С использованием предлагаемой модели расчетным путем разработаны экономнолегированный наплавочный сплав 150ХГЗТ2С1МФРЦ, который по своей износостойкости близок к одному из лучших, но дорогостоящих наплавочных сплавов 350Х10Б8Т2, ив 1,5-1,9 раза превышает износостойкость наиболее широко распространенных наплавочных сплавов 200X15С1ГРТ и 320Х25С2ГР.

9. Для механизированной наплавки сплава 150ХГЗТ2С1МФРЦ разработана порошковая проволока ПП-ПМ47, производство которой освоено ТОО «МАНЭПРЕМ». Себестоимость изготовления проволоки на 30-40% ниже таковой для проволок аналогичного назначения, изготавливаемых предприятием.

9. Математическая модель и программа используется в учебном процессе кафедрой «Технология сварочного производства» УГТУ при подготовке инженеров по специальности 120510 «Компьютерные технологии в сварочном производстве».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пименова, Ольга Валентиновна, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Тенненбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. - М.: Машиностроение, 1976.-271с.

2. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. - М.: Машиностроение, 1990. - 224с.

3. Кузнецов В.Д. Физика твердого тела. Т.4. - Томск: Полиграфиздат, 1947. - 542с.

4. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. - М.: наука, 1970. - 252с.

5. Крагельский И.В. Трение и износ. - М.: Машгиз, 1962. - 383с.

6. Львов Т.Н. Износостойкость деталей строительных и дорожных машин. - М.: Машгиз, 1962. - 89с.

7. Попов B.C., Брыков H.H., Дмитриченко Н.С., Приступа Л.Г. Долговечность оборудования огнеупорного производства. - М.: Металлургия, 1978. -232с.

8. Костецкий Б.И., Носовский И.Г. Износостойкость и антифрикцион-ность деталей машин. - Киев: Техшка, 1965. - 206с.

9. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. -М.: Изд. АН СССР, 1960. - 351с.

10. Кащеев В.Н. Абразивное разрушение твердых тел. - М.: Наука, 1970. -

247с.

11. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. Изнашивание при ударе. - М.: Машиностроение, 1982. - 192с.

12. Королев Н.В., Григорьев С.Л., Рылов О.И. Стали мартенситного класса для наплавки деталей, подверженных ударно-абразивному изнашиванию. // Новые процессы наплавки, свойства наплавленного металла и переходной зоны. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1984. - с. 72-75.

13. Федоров В.В. Термодинамические аспекты прочности и разрушения

твердых тел. - Ташкент: Изд. «Фан» Уз. ССР, 1979. - 168с.

14. Королев Н.В., Логакина И.С., Григорьев C.JL, Абдулин Э.Б. Принципы выбора наплавочных материалов, стойких в условиях абразивного и ударно-абразивного изнашивания. // оборудование и материалы для наплавки: Сб. науч. тр. - Киев: АН УССР. ИЭС им. Е.О. Патона, 1990. с 74-77.

15. Попов B.C., Нагорный H.JL, Шумихин А.Б., Гук В.А., Луняка В.Л. Износ наплавочных материалов в зависимости от их энергоемкости. // Современные методы наплавки и износостойкие наплавочные материалы. - Харьков, 1970. с.22-26.

16. Попов B.C., Брыков H.H., Дмитриченко Н.С. Износостойкость пресс-форм огнеупорного производства. - М.: Металлургия, 1971. - 160с.

17. Попов B.C., Луняка В.Л., Василенко Г.И., Брыков H.H., Шумихин А.Б. Изнашивание наплавочных сплавов незакрепленным абразивом. // Сварочное производство, 1971, №1, с.32-34.

18. Гринберг H.A. Исследование и разработка наплавочных сплавов для условий абразивного изнашивания и технологии их наплавки: Дисс. на соиск. уч. степени д.т.н. - Киев: 1981. - 270с.

19. Лившиц Л.С., Гринберг H.A., Куркумелли Э.Г. Основы легирования наплавленного металла. - М.: Машиностроение, 1969. - 188с.

20. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Пер. с англ. - М.: Физ-матгиз, 1963. - 696с.

21. Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. Пер. с японского В.Н. Попова. - М.: Машиностроение, 1985. - 239с.

22. Шехтер С.Я., Шварцер А.Я. Наплавка деталей металлургического оборудования: Справочник. - М.: Металлургия, 1981. - 160с.

23. Бармин Л.Н., Королев Н.В., Григорьев С.Л. Ваннодуговая наплавка шнеков смесителей и молотков дробилок сталями мартенситного класса. - В кн. Наплавка. Опыт и эффективность применения. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1985, с.65-68.

24. Бунин К.П., Иванцов Г.И., Малиночка Я.Н. Структура чугуна. - Москва-Киев: Машгиз, 1952. - 161с.

25. Ткачев В.Н., Фиштейн Б.М., Власенко В.Д. и др. Методы повышения долговечности деталей машин. - М.: Машиностроение, 1971. - 272с.

26. Гольдштейн М.И., Грачев C.B., Векслер Ю.Г. Специальные стали. Учебник для вузов. - М.: Металлургия, 1985. - 408с.

27. Гольдшмидт X. Дж. Сплавы внедрения. Выпуск 1. - М.: Мир, 1971. -

423с.

28. Лившиц JI.C., Щербакова B.C., Гринберг H.A. Влияние бора на структуру и свойства наплавленного металла. // Металловедение и термическая обработка металлов, 1967, №6. с.67-70.

29. Гринберг H.A., Дзыкович И.Я., Николаенко М.Р. Химическая и структурная неоднородность и механические свойства износостойких легированных наплавок. // Сварочное производство, 1974, №3. с.7-9.

30. Мамаев П.Н. Исследование и разработка износостойких наплавочных сплавов для увеличения срока службы деталей землеройных машин, работающих в условиях севера. Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ. к. т. н. - М.:1981. -24с.

31. Драгилев Б.Л. Повышение срока службы деталей машин из высокомарганцевых сталей разработанными наплавочными материалами при абразивно-ударном изнашивании и низких температурах. Автореф. диссерт. на соиск. уч. степ, к.т.н. - М.:1986. - 19с.

32. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. - М.: Машгиз, 1960. - 496с.

33. Гривняк И. Свариваемость сталей. Пер. со словац. Л.С. Гончаренко; под ред. Э.Л. Макарова. - М.: машиностроение, 1984. - 216с.

34. Медовар Б.И. Сварка жаропрочных аустенитных сталей. - М.: Машиностроение, 1966. - 430с.

35. Грабин В.Ф. Металловедение сварки плавлением. - Киев: Наукова думка, 1982.-416с.

36. Honecombe R.W.K. Metal Transaction, №3, 1972, p.1090.

37. Inagaki M., Uta M., Wada T. A New Apparatus for Determining SH-CCT Diagram for Welding and its Application to High Strength Steels. // Transactions of National Research Institute for Metals, 1964, v.6, №6, pp. 39-54.

38. Ion J.C., Easterling K.E., Ashby M.F. A Second Report on Diagrams of Microstructure and Hardness for Heat-Affected Zones. // Acta Metall. v.32, 1984. pp. 1949-1962.

39. A.Z. Schaffler. Construction Diagram for Stainless Steel Weld Metal. // Metal Progress, No 56, 1949, pp.601 -620.

40. Сефериан Д. Металлургия сварки. - М.: Машгиз, 1963. - 345с.

41. Funk C.W., Granger M.J. Metallurgical Aspects of Welding Precipitation-Hardening Stainless Steels. // Welding Journal, Oct., 1954.

42. Eichelman G., Hull f. The Effect of Composition on the Temperature of Spontaneous Transformation of Austenite to Martensite in the 18-8 Тире Stainless Steel. // Trans, of ASM, v.45, 1953.

43. Рунов A.E. Выбор рациональных составов аустенитных хромоникеле-вых сталей для сварных конструкций. // Авт. сварка, 1967, №2. с.74-76.

44. Delong W.T., Ostrom G.A., Szumachowski E.R. Welding Journal, 35, №11, 1956. pp.521-528.

45. Разиков М.И., Кочева Г.Н., Толстых Л.Г. Структурная диаграмма металла шва на хромомарганцевых сталях. // Авт. сварка, 1968, №4, с. 1-5.

46. Елагина О.Ю., Лившиц Л.С., Мальцева М.А. Структурная диаграмма высокоуглеродистых наплавленных слоев. // Сварочное производство, 1996, №5, с.9-11.

47. Потак Я.М., Сагалевич Е.А. Структурная диаграмма деформируемых нержавеющих сталей. // Металловед, и термич. обработка металлов, 1974, №9. с. 12-16.

48. Металловедение и термич. обработка стали: Справ, изд. - 3-е изд., пе-рераб. и доп. В 3-х т. Т. II. Основы термической обработки / Под ред. Берн-

штейна М.Л., Рахштадта А.Г. - М.: Металлургия, 1983. - 368с.

49. Потак Я.М., Сагалевич Е.А. Структурная диаграмма низкоуглеродистых нержавеющих сталей применительно к литому и наплавленному при сварке металлу. // Авт. сварка, 1972, №5, с. 10-13.

50. Попов A.A., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: Справочник термиста. - Москва-Свердловск. Машгиз, 1961. - 430с.

51. Попов A.A., Попова Л.Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита: Справочник термиста. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1965. - 495с.

52. Попова Л.Е., Попов A.A. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана: Справочник термиста. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1991. - 503с.

53. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. -М.: Металлургия, 1977. - 407с.

54. Лившиц Л.С., Елагина О.Ю. Оптимизация состава наплавленного металла и параметров технологии износостойкой наплавки. // Сварочное производство, 1992, №4, с. 19.

55. Елагина О.Ю. Оптимизация параметров электродуговой наплавки поверхностей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания. Автореферат диссертации. - Москва, 1993. - 20 с.

56. Королев Н.В., Григорьев С.Л., Логакина И.С. Расчет состава фаз наплавленного металла с карбоборидным упрочнением. // Авт. сварка, 1986, №8. с. 18-22.

57. Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов / Григорьян В.А., Стомахин А.Я., Пономаренко А.Г. и др. - М.: Металлургия, 1989.-288с.

58. Гольдштейн М.И., Попов В.В. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали. - М.: Металлургия, 1989. - 200с.

59. Михайлов Г.Г., Тюрин А.Г. К расчету раскислительной способности кальция и алюминия в жидкой стали. Изв. АН СНГ. Металлы, 1978, №5, с.13-16.

60. Строение поверхности растворимости кислорода в металлических расплавах системы Ре-Са-А1-С-0./ Г.Г. Михайлов, Е.М. Вильгейм, Г.Н. Плет-минцева и др.// Физико-химические исследования металлургических процессов. Вып. 8. Межвузовский сборник. Свердловск, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1980, с. 67-74.

61. Кауфман Л., Бернштейн X. Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ. - М.: Мир, 1972. 326с.

62. Удовский А.Л. Моделирование на ЭВМ фазовых диаграмм, термодинамических свойств и структуры многокомпонентных систем.//Металлы, 1990, №2, с. 136-157.

63. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгора-ния.//Под ред. Глушко В.В. - М.: ВИНИТИ, т. 1, 1971, 266с.

64. Сурпс А.Л. Термодинамика высокотемпературных процессов. Справочник: М.: Металлургия, 1985. - 568с.

65. Зельдович Я.Б. Доказательство единственности решения уравнений закона действующих масс//Журн. Физической химии, 1938. т.2, вып. 2, с.685-689.

66. Туркдоган Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов. Пер. с англ. - М.: Металлургия, 1985. - 344с.

67. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. Справочник: Челябинск, Металлургия, Челябинское отделение, 1988. - 320с.

68. Григорьян В. А., Белянчиков Л.Н., Стомахин А .Я. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. - М.: Металлургия, 1987. 272с.

69. Рылов О.И. Исследование и разработка наплавленного металла, стойкого в условиях ударно-абразивного воздействия: Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н. - Свердловск, 1974. - 210с.

70. Падар В.А. Исследование и разработка рационально-легированного гидроабразивностойкого наплавленного металла: Дисс. на соиск. уч. степени к.т.н. - Свердловск, 1975. - 150с.

71. Гринберг H.A. Износостойкая наплавка деталей из стали 110Г13. - В кн.: Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1981. С. 118-122.

72. Гринберг H.A., Монгайт И.А. Влияние бора на фазовое строение наплавленного металла при абразивном изнашивании.//Металловед. и терм, об-раб. мет., 1978, №12, с.48-50.

73. Гринберг H.A., Мамаев П.Н. Наплавочные сплавы для повышения срока службы деталей машин, работающих при низких температурах.//Авт. сварка, 1980, №7. С. 52-54.

74. Гринберг H.A., Куркумелли Э.Г., Лившиц Л.С. Влияние аустенита на свойства некоторых износостойких сплавов//Металловед. и термич. обраб. мет., 1970, №1 I.e. 66-67.

75. Гринберг H.A., Штейн Л.М. Влияние фазового строения наплавленного металла некоторых сплавов на стойкость при абразивном изнашива-нии.//Сварочное производство, 1977, №8. с. 4-7.

76. Николаенко М.Р., Кортелев Г.А., Гринберг H.A. Влияние бора, ванадия и никеля на структуру и свойства высокохромистых чугунов, наплавленных порошковой проволокой.//Сварочное производство, 1973, №4. - с. 32-34.

77. Гринберг H.A., Лившиц Л.С., Куркумелли Э.Г. Влияние карбидной фазы на износостойкость наплавленного металла//Авт. сварка, 1964, №8. - с. 1925.

78. Мозок В.М., Данилец А.И., Крыжановская Л.П. и др. Влияние состава и структуры комплекснолегированных углеродхромниобиевых сплавов на железной основе на стойкость к ударно-абразивному изнашиванию.//Авт. сварка, 1991, №12. С. 43-45.

79. Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные в 1963

г. (Вып. IX/Под ред. Н.В. Агеева). - М.: ВИНИТИ, 1966. - 166 с.

80. Гудремон Э. Специальные стали. Т.1 - М.: Металлургия, 1959. -952 с.

81. Гудремон Э. Специальные стали. Т.2 - М.: Металлургия, 1960. -1638 с.

82. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие стали. - М.: Металлургия, 1967. -798 с.

83. Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные в 1969 г. (Вып. XV/Под ред. Н.В. Агеева). - М.: ВИНИТИ, 1971. - 191 с.

84. Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные в 1977 г. (Вып. ХХШ/Под ред. Н.В. Агеева). - М.: ВИНИТИ, 1979. с. 127.

85. Диаграммы состояния металлических систем, опубликованные в 1974 г. (Вып. ХХ/Под ред. Н.В. Агеева). - М.: ВИНИТИ, 1976. с. 185.

86. Королев Н.В., Пименова О.В. Математическая модель прогноза структуры твердого раствора наплавленного металла // Компьютерные технологии в соединении материалов: Тез. докл. 2-й Всерос. науч.- техн. конф. Тула: ТулГУ, 1998. с. 25-27.

87. Э. Кречмар. Методы испытания наплавленного металла // Теоретические основы наплавки. Свойства и испытания наплавленного металла. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1979. с. 3-22.

88. Фрумин И.И. Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков: Ме-таллургиздат, 1961.-421 с.

89. Попов B.C., Брыков H.H., Дмитриченко Н.С. Долговечность оборудования огнеупорного производства. М.: Металлургия, 1978. - 232 с.

90. Хрущев М.Н. Износостойкость и структура твердых наплавок. - М.: Машиностроение, 1971. - 95 с.

91. Лившиц Л.С., Щербакова B.C., Гринберг H.A. Влияние бора на структуру и свойства наплавленного металла.//Мтеалловедение и термич. обработка металлов. - 1967, №6, с. 67-70.

92. Луняка В.А. Разработка электродных материалов, содержащих карбид и нитрид бора.//Оборудование и материалы для наплавки: Сб. научн. Трудов/АН УССР, ИЭС им. Е.О. Патона. - Киев: 1990, с. 79-81.

93. Гуляев А.П. Термическая обработка стали. - М.: Машгиз, 1960. - 496 с.

94. Inagaki М., Uta М., Wada Т. A New Apparatus for Determining SH-CCT Diagram for Welding and its Application to High Strength Steels. Transaction of National Research Institute for Metals. Vol. 6, №6 (1964), pp. 39-54.

95. Ion J.C., Easterling K.E., Ashby M.F. A Second Report on Diagrams of microstructure and Hardness for Heat-Affected Zones in Welds//Acta metall. Vol 32, №11, 1984, pp. 1949-1962.

96. Шоршоров M.X., Белов B.B. Фазовые превращения и изменения свойств стали при сварке: Атлас. - М.: Наука, 1972. - 219 с.

97. N.V. Korolev, V.N. Boronenkov, O.V. Pimenova. Mathematical Model of Prediction of Phase Composition, Structure and Properties. Computer Technology in Welding. NIST Special Publication 923. November 1997, p.p. 310-319.

98. Бороненков B.H., Королев H.B., Пименова O.B. Методика расчета равновесного количества фаз, выделяющихся из многокомпонентных расплавов на основе железа. Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: Сборник научных трудов. Екатеринбург: УГТУ, 1997. С. 15-20.

99. Королев Н.В., Пименова О.В. Фазовый состав и износостойкость наплавочных материалов. Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: Сборник научных трудов. Екатеринбург: УГТУ, 1997. с.29-31.

100. Теория сварочных процессов: Учеб. Для вузов по спец. «Оборудование и технология сварочного производства»/В.Н. Волченко, В.М. Ямпольский, В.А. Винокуров и др.; Под ред. В.В. Фролова. - М.: Высшая школа, 1988. - 559 с.

101. Кулишенко Б.А. Исследование износостойкости наплавленного металла при контактно-ударном нагружении: Дисс. на соиск. уч. степ, к.т.н. -Свердловск, 1967. - 158 с.

102. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. - М.: Металлургия, 1976. -270 с.

103. Лужанский И.Б., Добкин И.Я., Красавин Д.Л., Колосов А.Ф. Иссле-

дование и разработка материалов для механизированной наплавки тяжелона-груженной металлургической и кузнечно-штамповой оснастки./Юборудовакие и материалы для наплавки: Сб. науч. тр. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1990. с. 65-69.

104. Лазарсон Э.В., Шишигин В.А. Расчетная оценка структуры стали в зоне сварки. Металлургия сварки и сварочные материалы: Сборник докладов «Петровские чтения». С.- Петербург: СПбГТУ, 1998. С. 15-20.

ТОО МАНЭПРЕМ

620049, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 4 ИНН ¿660068260, к/с 30101810400000000813 р/с 407028109025000(1) 1175 в Золото - Платина Ба: г. Екатеринбурга, БЩ Тел. [phone]

принятия к пр

н$е

ЕС 046551813