Структурно-фазовые состояния и свойства композиционных покрытий, наплавленных на сталь электродуговым методом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Капралов Евгений Владимирович

• Капралов Евгений Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Капралов Евгений Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ МЕТОДАМИ НАПЛАВКИ

1.1 Описание проблемы, обоснование актуальности

1.2 Классификация способов наплавки

1.3 Процессы, протекающие при наплавке

1.4 Влияние наплавки на характеристики деталей

1.5 Цель и задачи исследования

2 ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

3 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ EnDOtec D0*30

3.1 Структура покрытий, выявленная методами оптической и сканирующей электронной микроскопии

3.2 Исследование элементного состава покрытий методами рентгено-спектрального микроанализа

3.3 Фазовый состав покрытий

3.4 Электронно-микроскопический микродифракционный анализ фазового состава покрытий методом реплик с экстракцией

3.5 Исследование прочностных и трибологических свойств покрытий

3.6 Выводы к главе

4 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ ЕпБ01ес DO*33

4.1 Морфологический анализ структуры покрытий

4.2 Фазовый состав покрытий

4.3 Электронно-микроскопический микродифракционный анализ фазового состава покрытий методом реплик с экстракцией

4.4 Исследование прочностных и трибологических свойств покрытий

4.5 Выводы к главе

5 СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ SK A70-G

5.1 Структура покрытий (анализ методами оптической и сканирующей электронной микроскопии)

5.2 Фазовый состав покрытий

5.3 Электронно-микроскопический анализ фазового состава покрытий методом реплик с экстракцией

5.4 Исследование прочностных и трибологических свойств покрытий

5.5 Выводы к главе

6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАПЛАВКИ НА СТАЛЬ HAR-DOX

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурно-фазовые состояния и свойства композиционных покрытий, наплавленных на сталь электродуговым методом»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Из-за износа и коррозии деталей и конструкций ежегодные убытки в промышленности всех стран мира составляют миллиарды долларов, поскольку при остановках производства, связанных с ремонтом, выпуск продукции снижается. По данным фирмы «Eutectic + Castolm» (Швейцария) стоимость ежегодных простоев в промышленности равна около 15 % общих годовых затрат; 80 % общего времени простоев составляют потери рабочего времени вследствие поломок оборудования. Борьба с изнашиванием и коррозией осложнена тем, что использование объемно-легированных материалов, являвшееся до последнего времени основным способом решения этой задачи, становится все более проблематичным из-за истощения запасов легирующих элементов и значительного увеличения их стоимости.

Интенсификация технологических процессов добычи полезных ископаемых предъявляет повышенные требования к комплексу механических свойств рабочих поверхностей оборудования, используемого на предприятиях горнометаллургического комплекса. Наиболее остро эта проблема стоит для крупногабаритных деталей и конструкций, таких, например, как ковши экскаваторов, кузова самосвалов и других, поэтому исследования в этой области являются актуальными как в научном, так и в практическом плане. В последние годы получили развитие исследования в области наплавки композиционных покрытий, упрочненных частицами карбидов, боридов и других высокотвердых и высокомодульных фаз. Такие покрытия эффективно работают в условиях сильного абразивного изнашивания и ударных нагрузок и применяются в различных областях промышленности. Основным фактором, определяющим их эксплуатационные свойства, являются химический и фазовый состав материала покрытия. Для обоснованного выбора материала покрытий, соответствующих условиям их эксплуатации, необходимо проведение подробных исследований их свойств и структуры.

Тема диссертации соответствует направлению «Нанотехнологии и нанома-териалы» Перечня критических технологий РФ и приоритетному направлению

развития науки, технологий и техники в РФ «Индустрия наносистем». Исследования выполнялись в рамках госзадания Минобрнауки № 2708 на выполнение НИР.

Степень разработанности темы исследования. Один из наиболее эффективных и экономичных методов защиты поверхности - это электродуговая наплавка, позволяющая обеспечить оптимальное соотношения свойств поверхности и объема материала. Она применяется не только для ремонта изношенных элементов конструкций, но и для придания особых свойств поверхностям новых изделий перед вводом их в эксплуатацию.

В последние годы получили развитие научные исследования и практические разработки в области наплавки композиционных покрытий, упрочненных частицами карбидов, боридов и других высокотвердых и высокомодульных фаз. Такие покрытия эффективно работают в условиях сильного абразивного изнашивания и применяются в различных областях промышленности (строительной, металлургической, горнодобывающей и др.). В этом случае основными факторами, обеспечивающим упрочнение, является выбранный материал наплавочного покрытия.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явился сравнительный анализ структурно-фазовых состояний и выявление природы высоких физико-механических свойств покрытий, наплавленных на износостойкую сталь Hardox 400 электродуговым методом порошковыми проволоками различного химического состава.

Для реализации цели работы решены следующие основные задачи:

1) определить микротвердость и износостойкость наплавленных слоев;

2) провести анализ структурно-фазовых состояний по глубине покрытий;

3) определить физические механизмы упрочнения покрытий;

4) разработать и внедрить рекомендации по практическому использованию результатов исследований.

Научная новизна.

1. Установлено влияние химического состава исследованных порошковых проволок на уровень их физико-механических свойств.

2. Выявлены структурно-фазовые состояния покрытий, наплавленных порошковыми проволоками различного химического состава.

3. Установлены механизмы упрочнения формированием субмикро- и нано-размерной структуры, содержащей карбиды, бориды, карбобориды и боросилици-ды железа, хрома и ниобия.

Теоретическая и практическая значимость работы. Углублены знания о физических процессах формирования структуры и свойств покрытий, наплавленных с использованием порошковых проволок. Получены новые знания о строении, структуре и фазовом составе наплавленных покрытий. Изучены распределения микротвердости по их глубине. Испытания покрытий в условиях эксплуатации показали, что долговечность футеровочных пластин, защищающих ковши экскаваторов, после наплавки бронировочной сетки увеличилась в 1,5 раза.

Методология и методы исследования. Работа выполнена в рамках общего направления развития научных исследований и практических разработок - обработки материалов концентрированными потоками энергии. При выборе методов упрочнения металлов и сплавов следует исходить из того, что функциональные свойства поверхностных слоев определяются, прежде всего, особенностями их структуры и фазового состава. Анализ литературы показывает, что структура, фазовый состав и свойства модифицированных поверхностных слоев зависят от технологических особенностей используемых методов и режимов наплавки. Возможность формировать новые структурно-фазовые состояния поверхностных слоев металлов и сплавов позволяют расширить область и условия их практического использования.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует п. 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» паспорта

специальности 01.04.07 - физика конденсированного состояния (технические науки).

Положения, выносимые на защиту:

1) результаты исследований механических свойств покрытий, наплавленных порошковыми проволоками различного химического состава, согласно которым микротвердость и износостойкость мало изменяются по глубине, превышая их значения в подложке в 2-3 раза; наибольший уровень свойств имеет покрытие, наплавленное порошковой проволокой, содержащей хром, ниобий и бор;

2) результаты структурных исследований, показывающие, что строение покрытий по глубине характеризуется наличием четырех слоев с мелкодисперсной структурой - поверхностного, промежуточного, переходного и зоны термического влияния толщиной 3-4, 0,25-0,40, 0,25-0,40 и 4 мм соответственно;

3) результаты фазового анализа, согласно которым в покрытиях формируется субмикро- и наноразмерная субструктура, содержащая карбиды, бориды, карбобори-ды и боросилициды железа, хрома и ниобия;

4) выявленные механизмы упрочнения, в соответствии с которыми высокие физико-механические свойства покрытий обусловлены механизмами Холла-Петча и дисперсионного твердения, а также твердорастворным упрочнением и закалочными эффектами.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность полученных результатов обусловлена большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием световой, сканирующей и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии, рентгеноструктурно-го анализа, определения микротвердости и износостойкости, непротиворечивостью полученных результатов результатам других авторов.

Результаты диссертации представлялись на следующих научных мероприятиях: XXII научно-практическая конференция аспирантов, магистрантов и студентов «Физика конденсированного состояния», Гродно, 2014; International seminar «External fields processing and treatment technology and preparation of nanostruc-ture of metals and alloys», Шенжень, 2014; Восьмой Международной конференции

«Фазовые превращения и прочность кристаллов» памяти академика Г. В. Курдюмова и первой Всероссийской Молодежная школе «Структура и свойства перспективных материалов», Черноголовка, 2014; научных чтениях им. чл.-корр. РАН И. А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов», Москва, 2014; Бернштейновских чтениях по термомеханической обработке металлических материалов, посвященных 95-летию со дня рождения проф. М. Л. Бернштейна, Москва, 2014; Международной конференции «Физическая мезомеханика многоуровневых систем - 2014. Моделирование, эксперимент, приложения», Томск, 2014; XIX Международной конференции «Физика прочности и пластичности материалов», Самара, 2015; Advanced Materials Research; International workshop «Effect of external influences on the strength and plasticity of metals and alloys», Барнаул, 2015; Международном симпозиуме, посвященном 40-летию ИТА НАН Беларуси «Перспективные материалы и технологии», Витебск, 2015; Всероссийской научной конференции с международным участием «II Байкальский материаловедческий форум», Улан-Уде, 2015.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 12-ти статьях в журналах из перечня ВАК [1-12], 2-х коллективных монографиях [13, 14] и тезисах 12-ти докладов на различных научных мероприятиях Всероссийского и международного уровня [15, 16]. Соавторы не возражают против использования опубликованных результатов в диссертации.

Диссертация включает в себя введение, 6 глав, заключение и приложение, изложена на 122 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков и 9 таблиц, список литературы состоит из 116 наименований.

Экспериментальные исследования проводились с использованием аналитического и испытательного оборудования кафедры физики имени профессора В. М. Финкеля, центра коллективного пользования «Материаловедение» при Си-бГИУ, а также в Институте металловедения и физики металлов им. Г. В. Курдюмова Государственного научного центра РФ ЦНИИЧермет им. И. П. Бардина. Автор благодарен научному руководителю профессору А. М. Глезеру и заведующему кафедрой физики имени профессора В. М. Финкеля СибГИУ профессору В. Е. Громову.

1 УПРОЧНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ МЕТОДАМИ НАПЛАВКИ 1.1 Описание проблемы, обоснование актуальности

К середине 70-х годов прошлого столетия было добыто и выплавлено в общей сумме не менее 20 млрд. тонн железа, а весь мировой металлофонд (железо в сооружениях, машинах и механизмах) составляет в настоящее время лишь около 6 млрд. тонн. Следовательно, 14 млрд. тонн железа рассеяны по планете в виде тонкодисперсных продуктов коррозии и изнашивания. В настоящее время около 30 % ежегодной выплавки металла расходуется на восполнение потерь от коррозии и изнашивания. По данным фирмы «Eutectic+Castolm» (Швейцария) стоимость ежегодных простоев в промышленности равна около 15 % общих годовых затрат; 80 % общего времени простоев составляют потери рабочего времени вследствие поломок оборудования. Борьба с изнашиванием и коррозией осложнена тем, что использование объемно-легированных материалов, являвшееся в последнее столетие основным способом решения этой задачи, становится все более проблематичным из-за истощения запасов легирующих элементов и значительного увеличения их стоимости.

Каждое промышленное предприятие в той или иной мере сталкивается с проблемой разрушения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки, которое, как правило, начинается с поверхности. Большое количество деталей машин и механизмов выходит из строя в процессе эксплуатации по причине истирания, ударных нагрузок, эрозии и т.д. Часто они работают в условиях контактирования с различными агрессивными средами и абразивными веществами, вызывающими не только износ, но и интенсивную коррозию. Особенно остро этот вопрос стоит на предприятиях угольной, горнообогатительной, металлургической, цементной и строительной отраслей. Как правило, это касается технологического оборудования, связанного с перегрузкой и перевозкой различных материалов и подвергающегося интенсивному абразивному износу при ударных, истирающих и налипающих воздействиях (элементов

экскаваторов, бульдозеров, транспортирующих систем, дробилок, мельниц, про-дуктопроводов, смесителей, систем вентиляции и др.).

Необходимость решения этой проблемы обусловлена тремя факторами. Первый из них - экономический, имеет целью уменьшение материальных потерь, возникающих вследствие износа и коррозии. Так, на устранение последствий износа в промышленно развитых странах тратится около 30 % валового внутреннего продукта. Экономические потери от коррозии и затраты на борьбу с ней в США составляют 3,1 % от ВВП (276 млрд. долларов), в Германии - 2,8 % от ВВП. В частности, вынужденные остановки оборудования для проведения ремонта и замены деталей приводят к его простою и, как следствие, к большим финансовым потерям. Затраты при этом складываются из стоимости нового оборудования, стоимости работ и стоимости непроизведенной продукции. Второй - связан с эксплуатационной надежностью оборудования, которое может разрушиться с катастрофическими последствиями. Третий - вызван необходимостью сохранения ме-таллофонда. Известно, что потери металла, включающие массу вышедших из строя вследствие износа и коррозии металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20 % годового производства стали. При этом потери металла ведут к дополнительным затратам энергии, воды, топлива, химических веществ и т.д.

Современная техника располагает различными методами восстановления и упрочнения деталей для повышения срока их службы. К наиболее эффективным приемам повышения стойкости рабочих поверхностей тяжело нагруженных деталей и конструкций к различного рода изнашиванию относятся методы формирования покрытий. Разработка методов нанесения покрытий, обеспечивающих повышение надежности и долговечности в условиях эксплуатации, характеризующихся повышенными механическими нагрузками, износом, коррозией и циклическим воздействием, является фундаментальной задачей науки и промышленности. Одними из таких перспективных методов упрочнения и восстановления, позволяющими радикально улучшить функциональные свойства поверхностей, являются методы наплавки [17-28]. Упрочнение методами наплавки оказывается эко-

номически эффективным, поскольку ресурс работы деталей преимущественно определяется долговечностью покрытий, которая зависит от способа нанесения, качества и состава покрытия [27].

Главным фактором, определяющим упрочнение, является выбранный материал покрытия, отличающийся от основного материала детали и обеспечивающий требуемые свойства поверхности. В последние годы получили развитие научные исследования и практические разработки в области наплавки композиционных покрытий, упрочненных частицами карбидов, боридов и других высокотвердых и высокомодульных фаз. Такие покрытия эффективно работают в условиях сильного абразивного износа и применяются в различных областях промышленности (строительной, металлургической, горнодобывающей и др.). Продолжение исследований в этой области является актуальным как в научном, так и в практическом плане.

1.2 Классификация способов наплавки

Наплавка покрытий - это нанесение слоя металла на поверхность заготовки или изделия посредством сварки плавлением (ГОСТ 2601-84).

Способы наплавки, как и способы сварки, классифицируются по трем группам признаков (ГОСТ 19521-74): физическим, техническим и технологическим.

По физическому признаку (используемый источник нагрева) основные способы наплавки разделяются на три группы: термические (дуговая, электрошлаковая, плазменная, электронно-лучевая, световая, индукционная, газовая, печная); термомеханические (контактная, прокаткой, экструдированием); механические (взрывом, трением). Большинство из этих способов в свою очередь могут подразделяться по техническим (способ защиты металла в зоне наплавки, степень механизации наплавки, непрерывность процесса наплавки) и технологическим (по роду тока, по количеству электродов, по наличию внешнего воздействия и т п.) признакам.

Рассмотрим особенности термических способов наплавки, широко используемых для повышения твердости, износостойкости, коррозийной стойкости, жаростойкости и других свойств поверхностных слоев металлов.

Электродуговая наплавка. Среди способов восстановления быстроизнашивающихся деталей машин, ведущее место занимает автоматическая электродуговая наплавка. В качестве источника нагрева в этом случае используют электрическую дугу. Дуговую наплавку можно выполнять вручную покрытыми и непокрытыми электродами или механизированными способами. К числу основных способов механизированной дуговой наплавки относят следующие: автоматическую под флюсом (одно-, двух- и многоэлектродную), сплошной или порошковой проволокой, электродной лентой; автоматическую (одно-, двух- и многоэлектродную) и полуавтоматическую самозащитной порошковой проволокой; автоматическую самозащитной порошковой лентой (одним или двумя электродами), автоматическую и полуавтоматическую в защитных газах [18, 28].

Дуговую наплавку покрытым электродом в виде стержня с покрытием осуществляют обычно вручную, поэтому такой способ называют также ручной дуговой наплавкой. Электродное покрытие служит для защиты ванны жидкого металла от кислорода и азота воздуха, стабилизации дуги, повышения технологичности процесса наплавки и введения легирующих элементов в состав наплавленного металла. Широкое применение в практике дуговой наплавки имеют покрытия кар-бонатно-рутиловое, основное и высокорутиловое. В состав электродного покрытия вводят также шлакообразующие и газообразующие компоненты, раскислите-ли, стабилизирующие и легирующие добавки.

Дуговая наплавка покрытым электродом отличается низкой стоимостью оборудования, возможностью выполнения наплавки вручную, что обеспечивает этому способу самое широкое применение для наплавки не только черных, но и цветных металлов. Ручная наплавка уступает автоматическим и полуавтоматическим способам по скорости выполнения процесса.

При электродуговой наплавке под флюсом электродными материалами (проволокой или лентой) дуга скрыта под слоем гранулированного флюса, пред-

варительно насыпаемого на поверхность основного металла. Возможность наплавки при большой силе тока и высокой погонной энергии обеспечивает этому способу высокую производительность при хорошем качестве наплавляемого металла, и благодаря этому данный способ занимает господствующее положение в области автоматической наплавки.

Дуговая наплавка под флюсом имеет следующие преимущества: высокая производительность процесса при наплавке изделий простой формы с большой площадью наплавляемой поверхности; простота осуществления процесса, не требующего высокой квалификации сварщика; возможность получения хорошего внешнего вида валика; хорошие условия труда, связанные с отсутствием разбрызгивания электродного металла (поскольку дуга скрыта под слоем флюса).

Вместе с тем этому способу наплавки присущи следующие недостатки: более высокая стоимость оборудования, чем для ручной дуговой наплавки покрытыми электродами; непригодность для наплавки мелких изделий сложной формы.

Наплавка электродной проволокой под флюсом может быть осуществлена во многих вариантах с использованием наплавочной проволоки разнообразного состава и различных флюсов. При наплавке этим способом используют технологические приемы повышения производительности, включая применение многоэлектродных сварочных головок, нагрев наплавочной проволоки электросопротивлением и применение присадочных материалов.

Многоэлектродную наплавку осуществляют обычно способом, при котором дуга возникает между двумя электродами. Преимущество этого способа связано с косвенным дуговым нагревом основного металла, обеспечивающим небольшое его проплавление в сочетании с высокой скоростью плавления электродной проволоки.

Использование нагрева проволоки электросопротивлением при дуговой наплавке под флюсом характеризуется тем, что увеличение вылета электродной проволоки сопровождается повышением скорости наплавки и снижением степени влияния основного металла на состав наплавленного слоя.

При обычной одноэлектродной наплавке под флюсом во избежание чрезмерного проплавления основного металла необходимо применение следующих мер: тщательный выбор наплавочного материала с учетом влияния основного металла на состав наплавленного слоя; ограничение глубины проплавления путем более плотной укладки наплавляемых валиков; обеспечение должной толщины наплавленного слоя за счет многослойной наплавки.

Наплавку электродной лентой под флюсом осуществляют с помощью электрода в виде широкой стальной ленты, расположенной в процессе наплавки практически под прямым углом к основному металлу.

Наплавка ленточным электродом обладает следующими преимуществами: получение плоского валика наплавленного металла, достаточно большой ширины (примерно равной ширине ленточного электрода); возможность наплавки слоя требуемой толщины за один-два прохода, что обусловлено малой глубиной про-плавления основного металла и в связи с этим незначительным влиянием его на состав наплавленного слоя (доля разбавления составляет 10-20 %); высокая производительность в связи с возможностью наплавки с высокой скоростью при большой силе тока.

Рассматриваемый способ получил быстрое развитие и нашел широкое применение для наплавки коррозионностойкой стали, сплава «инконель» и других коррозионно-стойких наплавочных материалов.

Электродуговая наплавка порошковой проволокой без защитной среды, осуществляется без подачи флюса или защитного газа в зону дуги. Она обладает следующими преимуществами: простота используемого оборудования и технологии, связанная с отсутствием необходимости применения защитного газа и флюса; возможность наплавки в полевых условиях, поскольку ветер практически не оказывает влияния на процесс наплавки; сравнительная простота введения легирующих элементов в наплавленный металл, состав которого можно регулировать в широких пределах. Проблема наплавки этим способом, связанная с обильным выделением дыма, решается использованием специального дымового коллектора.

Электродуговая наплавка плавящимся электродом в среде защитного газа протекает в условиях газового потока со стороны подачи электродной проволоки (наплавочного материала), что обеспечивает защиту зоны дуги от окружающего воздуха. В качестве защитного газа используют углекислый газ, хотя в последнее время распространена практика наплавки в смеси углекислого газа с аргоном и другими инертными газами.

При осуществлении износостойкой наплавки в СО2 используют проволоку сплошного сечения или порошковую проволоку. Основное преимущество наплавки в СО2 состоит в возможности повышения производительности процесса за счет его осуществления в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Недостаток этого способа, присущий и другим способам с применением защитных газов, связан с невозможностью работы на открытом воздухе из-за влияния ветра на процесс наплавки.

Электродуговую наплавку в среде инертного газа при защите зоны дуги аргоном, гелием или иным инертным газом осуществляют в двух вариантах: плавящимся и вольфрамовым электродами. Наплавка плавящимся электродом в среде защитного газа характеризуется тем, что дуга возникает между основным металлом и электродным наплавочным материалом. Наплавка протекает в условиях автоматической подачи электродной проволоки. В качестве защитного газа чаще всего используют аргон, хотя при работе в среде чистого аргона дуга теряет стабильность при наплавке любого металла, кроме алюминиевых сплавов. С целью стабилизации дуги при наплавке стали к аргону добавляют до 20 % кислорода или углекислого газа, что существенно влияет на процесс наплавки. Поэтому задача получения наплавленного металла с заданными свойствами требует тщательного выбора состава защитного газа.

Наплавка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа характеризуется тем, что дуга, за счет теплоты при которой происходит плавление наплавочного присадочного металла, возникает между основным металлом и вольфрамовым электродом. Процесс аргонодуговой наплавки, сходный с газовой наплавкой, протекает в условиях подачи наплавочного прутка и его плавления ду-

гой. Применение механизированных средств подачи наплавочного материала с постоянной скоростью позволяет осуществлять наплавку в автоматическом или полуавтоматическом режимах.

Применение инертного газа исключает необходимость использования флюса, поэтому данный способ особенно эффективен при наплавке цветных металлов, высоколегированных сталей и других материалов, чувствительных к окислению и азотированию. Высокое качество наплавленного металла обеспечивается широким выбором наплавочных материалов.

Анализ литературных источников [17-28] показывает, что одной из главных задач в области наплавки является повышение качества формируемых покрытий путем создания новых материалов. В данной области хорошо зарекомендовали себя порошковые материалы, рост использования которых обусловлен возможностью формирования наплавленного металла с широким спектром механических свойств. Работы по созданию порошковых проволок и разработке промышленной технологии и х производства ведутся в Институте электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. Разработкой и исследованием порошковых проволок для наплавки различных сталей занимались известные ученые - Фрумин И. И., Походня И. К., Шлепаков В. Н., Суптель А. Л., Марчук А. И., Орлов Л. И., Титаренко В. И., Супрун С. А., Мойсов Л. П. и др. Они разработали порошковые проволоки, которые применяются в различных отраслях: машиностроении, строительстве и других [29-32].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Капралов Евгений Владимирович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Структурно-фазовые состояния и свойства покрытий, наплавленных на поверхность стали порошковыми проволоками / Е. В. Капралов, С. В. Райков, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Е. С. Ващук, Ю. Ф. Иванов // Изв. Рос. акад. наук. Сер. физ. - 2014. - Т. 78. - № 10. - С. 1266-1272. (Structural phase states and properties of coatings welded onto steel surfaces using powder / Е. В. Капралов, С. В. Райков, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Е. С. Ващук, Ю. Ф. Иванов // Bulletin of the Russian academy of sciences. Physics. - 2014. -Vol. 78. - No. 10. - Рр. 1015-1021.)

2. Износостойкость и структурно-фазовые состояния поверхности наплавки, сформированной на стали сварочным методом / С. В. Райков, К. В. Соснин, Е. В. Капралов, Е. С. Ващук, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов // Технология металлов. - 2014. - № 10. - С. 35-40.

3. Структура, фазовый состав и свойства наплавки, сформированной на стали электродуговым методом / Е. В. Капралов, С. В. Райков, Е. А. Будовских,

B. Е. Громов, Е. С. Ващук, Ю. Ф. Иванов // Фундам. проблемы современ. материаловедения. - 2014. - Т. 11. - № 3. - С. 334-339.

4. Модифицирование электронно-пучковой обработкой наплавленного износостойкого покрытия / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. В. Капралов, С. В. Райков // Фундам. проблемы современ. материаловедения. - 2014. - Т. 11. - № 4. -

C. 515-521.

5. Повышение износостойкости стали наплавкой / Е. В. Капралов, С. В. Райков, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, В. Б. Костерев // Сталь. - 2014. - № 7. - С. 8688.

6. Структура и свойства износостойких покрытий, наплавленных электродуговым методом на сталь порошковыми проволоками / В. Е. Громов, Е. В. Капралов, С. В. Райков, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских // Успехи физики металлов. -2014. - Т. 15. - С. 211-232.

7. Строение по глубине износостойкого покрытия, полученного электродуговым методом на стали / С. В. Райков, Е. В. Капралов, Ю. Ф. Иванов, Е. С. Ващук, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, В. К. Соснин // Изв. вуз. Чер. металлургия. -2015. - № 2. - С. 121-126. (Structure Gradient in Wear-Resistant Coating on Steel / S. V. Raikov, E. V. Kapralov, Yu. F. Ivanov, E. A. Budovskikh, V. E. Gromov // Steel in Translation. - 2015. - Vol. 45. - No. 2. - Pp. 120-124.).

8. Структура и свойства износостойкой наплавки на сталь Хардокс 400 / Е. В. Капралов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, С. В. Райков, А. М. Глезер, Ю. Ф. Иванов // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2015. - № 1. -С. 80-86.

9. Формирование наноструктурно-фазовых состояний и свойств износостойкой наплавки на стали / Е. В. Капралов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, С. В. Райков, Ю. Ф. Иванов // Наноинженерия. - 2015. - № 4 (46). - С. 14-23.

10. Фазовый состав и свойства наплавки, сформированной на стали электродуговым методом / С. В. Райков, Е. В. Капралов, Е. С. Ващук, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, К. В. Соснин // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2015. - № 2 (122). - С. 40-42.

11. Наноструктурные состояния и свойства наплавки, сформированной на стали порошковой проволокой / Е. В. Капралов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов // Изв. вуз. Физика. - 2015. - Т. 58. - № 4. - С. 39-45.

12. Структура поверхностного слоя износостойкой наплавки, обработанным высокоинтенсивным электронным пучком / С. В. Райков, Е. В. Капралов, Е. С. Ващук, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов, А. Д. Тересов, К. В. Соснин // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исследования. -2015. - № 9. - С. 75-80. (Structure of the Surface Layer of a Wear-Resistant Coating after Treatment with a High-Intensity Electron Beam / Raykov S. V., Kapralov E. V., Vaschuk E. S., Budovskikh E. A., Gromov V. E., Ivanov Yu. F., Te-resov A. D., Sosnin K. V. // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2015. - Vol. 9. - No. 5. - Pp. 934-938.).

13. Структура и свойства композиционных износостойких наплавок на сталь: монография / Е. В. Капралов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов и др.: Сиб. гос. инду-стр. ун-т. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2014. - 109 с. - (Фундаментальные проблемы современного материаловедения).

14. Современные тенденции модифицирования структуры и свойств материалов (к 60-летию профессора Ю. Ф. Иванова) / под общ. ред. Н. Н. Коваля и В. Е. Громова. - Томск: Изд-во НТЛ, 2015. - 380 с.

15. Structure and properties of wear-resistant weld deposit formed on martensitic steel using the electric-arc method / Popova N., Nikonenko E., Ivanov Yu., Gromov V., Budovskikh E., Raikov S., Kapralov E., Vashuk E. // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 1013. - Pp. 194-199.

16. Structural-phase States and Wear Resistance of Surface Formed on Steel by Surfacing / Evgenie V. Kapralov, Sergey V. Raykov, Ekaterina S. Vaschuk, Yuri F. Ivanov, Evgenie A. Budovskikh, Victor E. Gromov // AIP Proceedings. Vol. 1623: International Conference on Physical Mesomechanics of Multilevel System 2014. Tomsk, Russia. 3-5 September 2014. P. 233-236.

17. Хасуи, А. Наплавка и напыление / А. Хасуи, О. Моригаки. Пер. с яп.; Под ред. В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина - М.: Машиностроение, 1985. - 239 с.

18. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред. акад. Б. Е. Патона. - М.: Машиностроение, 1974. - 768 с.

19. Рябцев, И. А. Теория и практика наплавочных работ / И. А. Рябцев, И. К. Сен-ченков. - К.: Экотехнолопя, 2013. - 400 с.

20. Гладкий, П. В. Плазменная наплавка (обзор) / П. В. Гладкий, Е. Ф. Переплетчиков, И. А. Рябцев // Технология машиностроения. - 2007. - № 4. - С. 41-49.

21 . Гладкий, П. В. Плазменная наплавка / П. В. Гладкий, Е. Ф. Переплетчиков, И. А. Рябцев - К.: Экотехнолопя, 2007. - 160 с.

22. Рябцев, И. А. Наплавка деталей машин и механизмов / И. А. Рябцев. - К.: Экотехнолопя, 2007. - 160 с.

24. Кусков, Ю. М. Электрошлаковая наплавка / Ю. М. Кусков, В. Н. Скороходов, И. А. Рябцев, И. С. Сарычев. - М.: Наука и технологии, 2001. - 179 с.

25. Патон, Б. Е. Современные направления исследований и разработок в области сварки и прочности конструкций / Б. Е. Патон // Автомат. сварка. - 2005. -№ 10. - С. 7-13.

26. Молодых, Н. В. Восстановление деталей машин / Н. В. Молодых, А. С. Зен-кин. - М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.

27. Соснин, Н. А. Плазменные технологии: руководство для инженеров / С. А. Ермаков, П. А. Тополянский. - СПб.: Изд-во СПбПУ, 2008. - 406 с.

28. Сидоров, А. И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой / А. И. Сидоров. - М.: Машиностроение, 1987. - 192 с.

29. Пащенко, Е. И. Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавка в машиностроении и ремонте / Е. И. Пащенко, И. И. Фрумин. - Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1981. С. 65-76.

30. Походня, И. К. Сварочные материалы: состояние и тенденции развития / И. К. Походня // Свароч. пр-во. - 2003. - № 6. - С. 26-39.

31. Походня, И. К. Изготовление порошковых проволок из лент разных размеров / И. К. Походня, В. Ф. Альбтер // Свароч. пр-во. - 1980. - № 10. - С. 10-15.

32. Титаренко, В. И. Оптимизация технологии упрочняющей наплавки / В. И. Ти-таренко, Л. Н. Орлов, А. А. Голякевич // Сварщик. - 2003. - № 1. - С. 12-13.

33. Фрумин, И. И. Автоматическая электродуговая наплавка под флюсом / И. И. Фрумин. - Харьков: Металлургиздат, 1961. - 422 с.

34. Багрянский, К. В. Электродуговая сварка и наплавка под керамическими флюсами / К. В. Багрянский. - Киев: Техника, 1976. - 184 с.

35. Кравцов, Т. Г. Электродуговая наплавка электродной лентой / Т. Г. Кравцов. -М.: Машиностроение, 1978. - 168 с.

36. Размышляев, А. Д. Автоматическая электродуговая наплавка ленточным электродом под флюсом / А. Д. Размышляев. - Мариуполь: ГВУЗ «ПГТУ», 2013. -180 с.

37. Казинский, А. А. Управление формообразованием и свойствами при электродуговой наплавке рабочих элементов деталей машин и инструментов: дис. канд. техн. наук: 05.02.03 / Казинский А. А. - Саратов, 1995. - 397 с.

38. Патон, Б. Е. Электрошлаковая сварка и наплавка / Б. Е. Патон. - М.: Машиностроение, 1980. - 511 с.

39. Тепляшин, М. В. Теоретические исследования методов восстановления рабочих органов с использованием электрошлаковой технологии / М. В. Тепляшин // Вестн. Север. междунар. ун-та. - 2006. - № 6. - С. 76-79.

40. Тепляшин, М. В. Исследование эффективности способов легирования при электрошлаковой наплавке / В. В. Вашковец, М. В. Тепляшин, Х. Ри // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств: Материалы IX Междунар. науч.-практ. конф. -Барнаул, 2008. С. 85-86.

41. Родионова, И. Г. Перспективы использования биметаллической и многослойной металлопродукции для защиты оборудования и коммуникаций от коррозии / И. Г. Родионова, А. А. Быков, О. Н. Бакланова // Практика противокоррозионной защиты. - 1998. - № 3. - С. 50-55.

42. Соколов, Г. Н. Процессы электрошлаковой наплавки и наплавочные материалы / Соколов Г. Н., Лысак В. И., Зорин И. В. и др. - Волгоград: ВолгГТУ, 2010. - 221 с.

43. Galazzi, G. Practical application of ESAB strip cladding technology / G. Galazzi, S. Rigdal, M. Kubenka // Svetsaren. - 2007. - № 1. - P. 17-22.

44. Дудко, Д. А. Электрошлаковая сварка и наплавка в ремонтных работах / Д. А. Дудко. - Киев: Наук. Думка, 1989. - 190 с.

45. Тиходеев, Г. М. Энергетические свойства электросварочной дуги / Г. М. Тихо-деев. - М.: Изд-во АН СССР, 1971. - 254 с.

46. Николаев, Г. А. Сварка в машиностроении / Г. А. Николаев. - М.: Машиностроение, 1978. - 462 с.

47. Study on relative wear resistance and wear stability of high speed steel with high vanadium content / Xu Liujie, Xing Jiandong, Wei Shizhong [et al.] // Wear. - 2007. -V. 262. - P. 253-261.

48. Щицын, Ю. Д. Распределение энергии сжатой дуги при работе плазмотрона на токе обратной полярности / Ю. Д. Щицын, О. А. Косолапов, Н. Н. Струков // Сварка и диагностика. - 2010. - № 3. - С. 13-16.

49. Макаренко, Н. А. Плазменная наплавка разнополярными импульсами тока / Н. А. Макаренко, Н. А Грановский, А. А. Богуцкий [и др.] // Вюник Днбась^ державноi машинобудiвноi академп. - 2007. - № 2. - С. 213-217.

50. Сидоров, А. И. Изменение конструкции анода плазменной горелки для повышения эффективности процесса наплавки / А. И. Сидоров // Свароч. пр-во. -1978. - № 6. - С. 17-18.

51. Сидоров, А. И. Применение плазменного нагрева для восстановления деталей сельскохозяйственной техники / А. И. Сидоров. - М.: ВСХИЗО, 1979. - 84 с.

52. Пантелеенко, Ф. И. Восстановление деталей машин / Ф. И. Пантелеенко, В. П. Лялякин, В. П. Иванов, В. М. Константинов; Под ред. В. П. Иванова. -М.: Машиностроение, 2003. - 672 с.

53. Сом, А. И. Новые плазмотроны для плазменно-порошковой наплавки / А. И. Сом // Автомат. сварка. - 1999. - № 7. - С. 44-48.

54. Krivtsun, I. V. Modeling of the laser-arc plasma torch / I. V. Krivtsun, A. I. Som // Progress in plasma processing of materials: Proc. of the 5th Intern, thermal plasma processes conf., St.-Petersburg, Russia, 1998. - New York: Begelhouse, 1998.

55. Кривцун, И. В. Основы расчета лазерно-дуговых плазмотронов / И. В. Крив-цун, М. И. Чиженко // Автомат. сварка. - 1997. - № 1. - С. 16-23.

56. Tusek, J. Synergic operation of welding arc and laser beam-for practical application or for scientific research only? / J. Tusek // Varilnatehnika. - 1996. - 45. - No. 2. -P. 39-46.

57. Dilthey, U. Process-technical investigations on hybrid technology of laser beam-arc welding /, F. Lueder, A. Wieschemann // Proc. of the 6th Intern, conf. on welding and melting by electron and laser beams. - Toulon, France, - 1998. - P. 417-424.

58. Переплетчиков, Е. Ф. Плазменно-порошковая наплавка деталей запорной арматуры различного назначения / Е. Ф. Переплетчиков, И. А. Рябцев // Технологии пр-ва. - 2007. - № 4. - С. 69-72.

59. Корешков, Н. Р. Технологические особенности формирования структуры лазерных наплавок с использованием излучения мощных волоконных лазеров / Н. Р. Корешков, В. Н. Петровский, П. С. Джумаев, В. И. Польский // Металловедение и терм. обраб. металлов. - 2014. - № 5. - С. 30-34.

60. Петровский, В. Н. Лазерная наплавка металлических порошков / В. Н. Петровский, В.Г. Штамм, П. С. Джумаев, В. И. Польский // Ядерная физики и инжиниринг. -2012. - Т. 3. - № 4. - С. 1-7.

61. Туричин Г. А. Технологические возможности лазерной наплавки при использовании мощных волоконных лазеров / Г. А. Туричин, Е. В. Земляков, Е. Ю. Поздеев и др. // Металловедение и терм. обраб. металлов. - 2012. - № 3. - С. 35-40.

62. Дальский, А. М. Технология конструкционных материалов / А. М. Дальский, Т. М. Барсукова, Л. Н. Бухаркин и [др.]. - М.: Машиностроение, 2004. - 512 с.

63. Андронов, С. Ф. Электроконтактная наплавка порошково-полимерных материалов / С. Ф. Андронов, Б. М. Гарипов // Свароч. пр-во. - 2000. - № 5. - С. 67.

64. Черноиванов, В. И. Организация и технология восстановления деталей машин / В. И. Черноиванов, В. И. Лялякин. - М.: ГОСНИТИ. - 2003. - 448 с.

65. Ярошевич В. К. Электроконтактное упрочнение / В. К. Ярошевич, Я. С. Ген-кин, В. А. Верещагин. - Минск: Наука и техника, 2002. - 256 с.

66. Гельман, А. С. Опыт плакирования взрывом в машиностроении / А. С. Гельман, Б. Д. Цемахович, Г. А. Бранавский // Вестн. машиностроения. - 1975. -№ 11. - С. 60-63.

67. Ивенин, А. А. Технология электродуговой наплавки и обработки металла в процессе его нанесения на плоские поверхности: дис. ...канд. техн. наук: 05.09.10 / А. А. Ивенин. - Саратов, 2000. - 196 с.

68. Хрущов, М. М. Износостойкость и структура твердых наплавок / М. М. Хру-щов, М. А. Бабичев, Е. С. Беркович и [др.]. - М.: Машиностроение, 1971. -96 с.

69. Крагельский, И. В. Трение и износ / И. В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

70. Прогнозирование структурно-фазового состава карбидсодержащих наплавленных износостойких слоев деталей газопромыслового оборудования: дис. ... канд. техн. наук: 05.03.06. - М., 2001. - 148 с.

71. Радченко, М. В. Разработка программного продукта «Прогноз-техно» для исследования зависимости качества защитных покрытий от технологии их напыления / М. В. Радченко, Ю. О. Шевцов, С. А. Маньковский, С. Г. Уварова // Обраб. металлов. - 2007.- № 4 (37). - С. 19-20.

72. Соколов Г. Н. Формирование композиционной структуры наплавленного металла для работы в условиях термосилового воздействия и разработка технологии ЭШН прессовых штампов и инструмента: дис. д-ра техн. наук: 05.03.06 / -Волгоград, - 2007. - 359 с.

73. Андриевский, Р. А. Наноструктурные материалы / Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля. - М.: Издат. центр «Академик», 2005. - 192 с.

74. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. -М.: Физматлит, 2007. - 416 с.

75. Андриевский, Р. А. Наноиндентирование и деформационные характеристики наноструктурных боридонитридных пленок / Р. А. Андриевский, Г. В. Калинников, Н. Хэльгрен [и др.] // Физика твердого тела. - 2000. - Т. 42. - Вып. 9. -С. 1624-1627.

76. Левашов, Е. А. Многофункциональные наноструктурные покрытия. Получение, структура и обеспечение единства измерений механических и трибологи-ческих свойств / Е. А. Левашов, Д. В. Штанский, Ф. В. Корнеев [и др.] // Деформация и разрушение металлов. - 2009. - № 11. - С. 19-36.

77. Головин, Ю. А. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках / Ю. А. Головин // Физика твердого тела. - 2008. - Т. 50. - Вып. 12. - С. 2113-2142.

78. Полетика, И. М. Формирование упрочняющих покрытий методом наплавки в пучке релятивистских электронов / И. М. Полетика, М. Г. Голковский,

М. Б. Борисов [и др.] // Физика и химия обраб. материалов. - 2005. - № 5.-С. 29-41.

79. Improvement of high-temperature hardness of (TiC, TiB)/Ti-6Al-4V surface composites fabricated by high-energy electron-beam irradiation / E. Yun, K. Lee, S. Lee // Surface and Coatings Technology. - 2004. - Vol. 184. - P. 74-83.

80. Полетика, И. М. Создание бифункциональных покрытий методом электроннолучевой наплавки / И. М. Полетика, М. Г. Голковский, М. В. Перовская [и др.] // Перспектив. материалы. - 2007. - № 1. - С. 78-85.

81. Полетика, И. М. Формирование износостойких покрытий вневакуумной электронно-лучевой наплавкой карбида вольфрама и последующей термической обработкой / И. М. Полетика, Т. А. Крылова, М. В. Тетюцкая, Макаров С. А. // // Изв. Томск. политехн. ун-та. - 2013. - Т. 323. - № 2. - С. 108-110.

82. Голковский, М. Г. Электронно-лучевая наплавка покрытий на титановые сплавы / М. Г. Голковский, И. М. Полетика, Р. А. Салимов // Физика и химия обраб. материалов. - 2009. - № 1. - С. 56-64.

83. Полетика И. М., Макаров С. А., М. В. Тетюцкая, Т. А. Крылова Электроннолучевая наплавка износостойких и коррозионностойких покрытий на низкоуглеродистую сталь // Изв. Томск. политехн. ун-та. - 2012. - Т. 321. - № 2. -С. 86-89.

84. Белюк, С. И. Электронно-лучевая наплавка в черной металлургии / С. И. Бе-люк, В. П. Самарцев, Н. К. Гальченко и др. // Физ. мезомеханика. - 2006. - Т. 9. - Спец. выпуск. - С. 157-160.

85. Гальченко, Н. К. Структура и триботехнические свойства боридных покрытий, полученных электронно-лучевой наплавкой / Н. К. Гальченко, С. И. Белюк, К. А. Колесникова и др. // Физ. мезомеханика. - 2005. - Т. 8. - Спец. выпуск. -С. 133-136.

86. Иванова, Е. А. Использование хромомарганцевого чугуна, легированного азотом, для получения износостойких покрытий методом электронно-лучевой наплавки / Е. А. Иванова, Н. А. Наркевич, Ю. П. Миронов, С. И. Белюк // Физ. мезомеханика. - 2006. - Т. 9. - Спец. выпуск. - С. 161-164.

87. Гальченко, Н. К. Взаимодействие СВС-композита TiB2-Fe с высокохромистым сплавом в процессе электронно-лучевой наплавки покрытий / Н. К. Гальченко, К. А. Колесникова, С. И. Белюк // Физика и химия обработки материалов. -2010. - № 4. - С. 31-36.

88. Астапчик, С. А. Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке / С. А. Астапчик, В. С. Голубев, А. Г. Маслаков. - Минск: Белорусская наука, 2008. - 251 с.

89. Латыпов, Р. Р. Технологии лазерной обработки конструкционных и инструментальных материалов в авиадвигателестроении: учеб. пособие / Р. Р. Латыпов, Н. Г. Терегулов, А. М. Смыслов, А. В. Лобанов; под. общ. ред. В. Ф. Безъязычного. - М.: Машиностроение, 2007. - 234 с.

90. Григорьянц, А. Г. Технологические процессы лазерной обработки / А. Г. Гри-горьянц, И. Н. Шиганов, А.И. Мисюров. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. -664 с.

91. Девойно, О. Г. Технология формирования износостойких поверхностей лазерным легированием / О. Г. Девойно. - Минск: Технопринт, 2001. - 178 с.

92. Изучение процесса лазерной наплавки порошковых смесей «сталь - карбид титана» на стальную подложку / В. К. Нарва, А. В. Маранц, Ж. А. Сентюрина // Изв. вуз. Порошковая металлургия и функцион. покрытия. - 2012. - № 4. -С. 25-31.

93. Сравнение свойств материалов сталь - ТЮ, полученных методами лазерных технологий и порошковой металлургии / А. В. Маранц, Ж. А. Сентюрина, И. А. Ядройцев и др. // Изв. вуз. Порошковая металлургия и функцион. покрытия. -2013. - № 1. - С. 22-26.

94. Термическая обработка композиционных материалов сталь - ТЮ, полученных методом лазерной наплавки / В. К. Нарва, А. В. Маранц, Ж. А. Сентюрина // Изв. вуз. Порошковая металлургия и функцион. покрытия. - 2013. - № 4. - С. 3-7.

95. Попова, В. С. Износостойкость сплавов, восстановление и упрочнение деталей машин / В. С. Попова. - Запорожье: - Изд. ОАО Мотор Сич. - 2006. - 420 с.

96. Курдюмов, В. Г. Превращения в железе и стали / В. Г. Курдюмов, Л. М. Утев-ский, Р. И. Энтин. - М.: Наука, -1977. - 236 с.

97. Иванов, Ю. Ф. Закаленная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения / Ю. Ф. Иванов, Е. В. Корнет, Э. В. Козлов, В. Е. Громов. - Новокузнецк: Издат. центр СибГИУ, 2010. - 174 с.

98. Коваль, Н. Н. Эмиссионная электроника / Н. Н. Коваль, Е. М. Окс, Ю. С. Протасов, Н. Н. Семашко. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. - 596 с.

99. Devyatkov, V. N. Generation and propagation of high-current low-energy electron beams / V. N. Devyatkov, N. N. Koval, P. M. Schanin et al. // Laser and Particle Beams. - 2003. - Vol. 21. - P. 243-248.

100. Коваль, Н. Н. Автоматизированный энергокомплекс для импульсной поверхностной обработки материалов электронным пучком / Н. Н. Коваль, Н. С. Сочугов, В. Н. Девятков и др. // Изв. вуз. Физика. - 2006. - № 8 (приложение). - С. 51-54.

101. Коваль, Н. Н. Установка для обработки поверхности металлов электронным пучком / Н. Н. Коваль, П. М. Щанин, В. Н. Девятков и др. // Приборы и техника эксперимента. - 2005. - № 1. - С. 135-140.

102. Иванов, Ю. Ф. Низкоэнергетические электронные пучки субмиллисекундной длительности: получение и некоторые аспекты применения в области материаловедения / Ю. Ф. Иванов, Н. Н. Коваль // Гл.13 в книге «Структура и свойства перспективных металлических материалов». С. 345-382 / Под общ. ред. А. И. Потекаева. - Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - 580 с.

103. Коваль, Н. Н. Наноструктурирование поверхности металлокерамических и керамических материалов при импульсной электронно-пучковой обработке / Н. Н. Коваль, Ю. Ф. Иванов // Изв. вуз. Физика. - 2008. - № 5. - С. 60-76.

104. Коваль, Н. Н. Оборудование и технологии создания наноструктурных покрытий на поверхности твердых тел методами вакуумной электронно-ионно-плазменной модификации / Н. Н. Коваль, Н. С. Сочугов, Ю. Ф. Иванов // Материалы научной сессии Президиума Сибирского отделения РАН, 22.12.2006 г. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - С. 85-93.

105. Grigoriev. S. V. The Automated Installation for Surface Modification of Metal and Ceramic-Metal Materials and Products by Intensive Pulse Sub-Millisecond Electron Beam / S. V. Grigoriev, V. N. Devjatkov, N. N. Koval, Teresov A.D. // 9th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows: Proceedings. Tomsk: Publishing house of the IAO SB RAS, 21-26 September 2008. Pp. 19-22.

106. Вашуль, Х. Практическая металлография. Методы приготовления образцов / Х. Вашуль. Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1988. - 320 с.

107. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан. - М.: Техносфера, 2006. - 384 с.

108. Криштал, М. М. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспек-тральный микроанализ в примерах практического применения / М. М. Криштал, И. С. Ясников, В. И. Полунин и др. - М.: Техносфера, 2009. -208 с.

109. Утевский, Л. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / Л. М. Утевский. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

110. Эндрюс, К. Электронограммы и их интерпретация / К. Эндрюс, Д. Дайсон, С. Киоун. - М.: Мир, 1971. - 256 с.

111. Практические методы в электронной микроскопии / Под ред. Одри М. Гло-эра: пер с англ. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1980. - 375 с.

112. Смирнова, А. В. Электронная микроскопия в металловедении: Справ. изд. / А. В. Смирнова, Г. А. Кокорин, С. М. Полонская и др. - М.: Металлургия, 1985. - 192 с.

113. Randall, N. Overview of mechanical testing standards / N. Randall (editor)// CSM Instruments Application Bulletin. - 2002. - No. 18. - P. 3.

114. Колмаков, А. Г. Методы измерения твердости: справ. - 2-е изд., перераб. и доп. / А. Г. Колмаков, В. Ф. Терентьев, М. Б. Бакиров. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 150 с.

115. Rotshtein, V. Surface treatment of materials with low energy, high-current electron beams / V. Rotshtein, Yu. Ivanov, A. Markov // Charter 6 in Book «Materials sur-

face processing by directed energy techniques». - P. 205-240. Ed. by Y. Pauleau: Elsevier. - 2006. - 763 р. 116. Бабичев, А. П. Физические величины: справ. / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Общество с о! ран имен нон 01 вегс! ценностью

«Вест 2002»

654041, г. Новокузнецк, а/я 1298 Тел/факс [phone] Е-пш1: \ est2002 Йта! 1.ги

Исх № 46 от 15.10.2015 г.

СПРАВКА

о практическом использовании результатов диссертационного исследования Е. В. Капралова «Структурно-фазовые состояния и свойства композиционных покрытий, наплавленных на сталь электродуговым методом»

Формирование и фундаментальные исследования структуры и функциональных свойств покрытий на металлах и сплавах является актуальным направлением развития новых технологий, применяемых во многих областях промышленности. По результатам исследования Е. В. Капралова с целью продления срока службы изнашиваемых футеровочных пластин проводили периодическое (каждые 5-6 мес.) бронирование методом электродуговой наплавки бронирующей сетки на наиболее изношенные участки рабочей поверхности ковша экскаватора. Продолжительность периодического перебронирования составляет 2-3 сут, что позволяет проводить эти работы в течение планового текущего ремонта экскаватора. Экономический эффект от внедрения технологии ремонта одного ковша объемом 33 м' составил один миллион руб./год, доля автора - 20 %.

Наиболее эффективное внедрение технологии футеровки рабочих поверхностей ковшей экскаватора НАК>Л8СНРЕСЕ11Р&Н-2800 объёмом 33 м' специалистами ООО «Вест 2002» отмечено в филиалах ОАО «Кузбасс разрезу голь» («Бачатский угольный разрез» (экскаваторы с заводскими номерами №№ 28149 и 28155) и «Кедровский угольный разрез» (экскаватор с заводским №28152» и филиале ОАО «Южный Кузбасс» («Разрез Сибир| инский», заводской № 28154).

Анализ показал, что применение технологии ООО «Вест 2002» позволяет: I) снизить расход денежных средств на защиту ковша от изнашивания по сравнению с заводской футеровкой. Стоимость заводской футеровки со сроком

эксплуатации 12-18 мес.) составляет 5 млнр.), а по технологии ООО «Вест 2002» - 4,3 млн р. на 21 мес.;

2) сократить время межремонтного простоя экскаватора. По технологии ООО «Вест 2002» с учетом капитального ремонта в течение 8-ми суток и перебронирования в течениеЗ-х суток за 2 года оно составило 14 суток, в то время как по заводской технологии оно составляет 20 суток;

3) уменьшить влияние термических и механических нагрузок на металлоконструкцию ковша. По технологии ООО «Вест 2002» приварка пластин производится 1 раз в 2 года, а по заводской технологии - 1 раз в год. При этом следует подчеркнуть, что материал футеровочных пластин сталь Наг<1ох 400 обладает значительным комплексом механических свойств, компенсирующим нагрузку, оказываемую на металлоконструкцию ковша;

4) значительно снизить вероятность катастрофического разрушения износостойкой футеровки. При заводской технологии износостойкость обеспечивается наплавленным слоем толщиной 10 мм, при износе которого происходит резкое изнашивание подслоя толщиной 15 мм и его отслаивание, после чего требуется аварийной остановки экскаватора. При использовании технологии ООО «Вест 2002» через 6 мес. возобновляется износостойкая сетка, защищающая футеровочные пластины, которые сами обладают значительной твердостью (40 НЯС) и износостойкостью:

5) уменьшить зависимость предприятий-заказчиков от поставки импортных комплектующих частей.

Генеральный директор

ООО «Вест 2002»

кандидат технических нау'