Влияние термического упрочнения на поведение микролегированной стали в условиях циклического нагружения и теплового изнашивания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Ромашков Евгений Владимирович

• Ромашков Евгений Владимирович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Ромашков Евгений Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КЛАССА

1.1. Особенности эксплуатации и требования, предъявляемые к пресс-формам машин литья под давлением

1.2. Состав и свойства штамповых материалов

1.3. Методы упрочнения изделий из штамповых сталей

1.4. Принципы легирования сталей для деталей пресс-форм литья под давлением

1.5. Воздействие комплексного легирования на процессы термической обработки и механическое поведение штамповых сталей

1.6. Постановка цели и задач, решаемых в работе

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Технология получения и характеристика материалов для исследования

2.2. Оптимизация режимов термической обработки

2.3. Эмиссионный спектральный анализ и металлографические исследования

2.4. Рентгеноструктурный анализ и просвечивающая электронная микроскопия

2.5. Механические испытания

2.6. Методика определения остаточных механических напряжений

2.7. Выводы по разделу

3. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, СТРУКТУРНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЕГИРОВАННЫХ ШТАМПОВЫХ СТАЛЕЙ

3.1. Структура и свойства штамповых сталей в исходном состоянии

3.2. Структура и свойства штамповых сталей после отжига

3.3. Анализ фазовых превращений на этапе закалки

3.4. Структурообразование и поведение карбидных фаз при отпуске

3.5. Выводы по разделу

4. ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО УПРОЧНЕНИЯ НА СВОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ И ТЕПЛОВОГО ИЗНАШИВАНИЯ

4.1. Фрактографические особенности разрушения пуансона из стали 4Х5МФС в процессе эксплуатации

4.2. Исследование механических и эксплуатационных свойств исследуемых сталей

4.3. Испытания на циклическую и статическую трещиностойкость

4.3.1. Испытания на циклическую трещиностойкость

4.3.2. Строение усталостных изломов

4.3.3. Строение промежуточной зоны «вытяжки» между участками циклического и статического роста трещины

4.3.4. Испытания на статическую трещиностойкость

4.3.5. Строение статических изломов

4.4. Результаты испытаний на теплостойкость и разгаростойкость штамповых сталей

4.5. Выводы по разделу

5. ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СТАЛИ 70Х3Г2ФТР(М) И РЕЖИМОВ ЕЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

5.1. Определение остаточного механического напряжения в пуансоне машины литья под давлением

5.2. Экономический эффект от внедрения проекта в производство

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние термического упрочнения на поведение микролегированной стали в условиях циклического нагружения и теплового изнашивания»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Повышение работоспособности тяжелонагруженного металлургического инструмента является актуальной производственной и научно -исследовательской проблемой. Основным параметром, которым определяется качество штампового инструмента, является его стойкость, зависящая от материала и режима термической обработки.

Известно, что одним из производительных методов получения сложных тонкостенных деталей из алюминиевых сплавов является способ литья под давлением (ЛПД). На основании требований международных стандартов элементы пресс-форм машин литья под давлением должны выдерживать от 25 до 30 тыс. запрессовок без потери механических свойств и эксплуатационной стойкости. Основным параметром, определяющим надежную эксплуатацию металлургического оборудования, в том числе матриц и пуансонов машин ЛПД, является работоспособность в условиях циклического нагружения и теплового воздействия, которая напрямую зависит от химического состава материала и способа термического упрочнения.

Имеющийся опыт промышленной эксплуатации машин ЛПД выявил основные требования, которым должны соответствовать стали для элементов пресс-форм: закаливаемость в интервале от 56 до 58 ИКС при поверхностной прочности в пределах от 800 до 900 МПа, при соответствующей прокаливаемости не ниже 52 ИЯС на глубине от 80 до 100 мм, а также обладать износоустойчивостью в условиях статического и циклического нагружения, технологичностью на этапе термического упрочнения, сохраняя постоянство размеров при эксплуатации.

В настоящее время элементы пресс-форм, матрицы, пуансоны, штампы изготавливают как коваными, так и литыми, используя в основном среднеуглеродистые стали инструментального класса, типа 4Х5МФС, 5ХНМ, 5ХГМ. Однако, указанные материалы обладают пониженной теплостойкостью,

вследствие чего температурные интервалы эксплуатации ограничиваются от 300 °С до 350 °С. Применение новых марок легированных сталей, а также разработка и усовершенствование режимов их термического упрочнения обеспечивают комплексный подход к решению задачи повышения свойств и работоспособности подобного рода изделий.

Объектом исследования является процесс упрочнения опытной стали 70Х3Г2ФТР, предлагаемой для производства составных частей пресс-форм машины литья под давлением.

Предметом исследования является поведение термообработанной микролегированной стали в условиях циклического нагружения и теплового изнашивания.

Цель работы - разработка эффективной технологии термического упрочнения изнашиваемых элементов машин литья под давлением, изготовленных из микролегированной стали 70Х3Г2ФТР(м), на основе структурного анализа и исследования поведения металла в условиях циклического нагружения и теплового воздействия.

Задачи исследования:

1) выявление особенностей изменения структурно-фазового состава микролегированной стали на стадии получения полуфабриката и предварительной термической обработки;

2) сравнительный анализ структурообразования и поведения карбидных фаз в штамповых легированных сталях на этапе упрочняющей термической обработки;

3) обоснование технологических параметров термического упрочнения, обеспечивающих требуемый комплекс механических и технологических свойств ответственных деталей машины литья под давлением;

4) анализ влияния режимов термического упрочнения на механическое поведение и эксплуатационные свойства в условиях циклического нагружения и теплового воздействия;

5) обоснование допустимого уровня остаточных напряжений готового изделия на основе оценки параметров напряженного состояния магнитоанизотропным методом;

6) оценка экономического эффекта от внедрения разработанной стали и режимов термического упрочнения пресс-форм машины литья под давлением в условиях оборонно-промышленного комплекса АО «ПО «СТРЕЛА».

Содержание диссертации соответствует областям исследований паспорта научной специальности 05.16.01 Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов: п.5 «Теоретические и экспериментальные исследования влияния фазового состава и структурного состояния на зарождение и распространение трещин при различных видах внешних воздействий»; п.6 «Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов объемной и поверхностной термической, химико-термической, термомеханической и других видов обработок, связанных с термическим воздействием, а так же специализированного оборудования»; п.8 «Исследование работоспособности металлов и сплавов в различных условиях, выбор и рекомендации наиболее экономичных и надежных металлических материалов для конкретных технических назначений с целью сокращения металлоемкости, увеличения роста работы, повышения уровня заданных физических и химических характеристик деталей машин, механизмов, приборов и конструкций».

Положения, обладающие научной новизной и выносимые на защиту:

1) обоснование режима термического упрочнения разработанной микролегированной стали для формирования требуемой структуры и свойств, обеспечивающих безаварийную эксплуатацию изнашиваемых элементов машины литья под давлением в условиях циклического температурного воздействия (п.6 паспорта научной специальности 05.16.01);

2) результаты сравнительного анализа структуры и фазовых превращений в стали 70Х3Г2ФТР(м) на этапе получения и термического упрочнения, подтверждающие эффективность параметров термической обработки и действие механизма дисперсионного твердения (п.2 паспорта научной специальности

05.16.01);

3) результаты влияния термического упрочнения на механическое поведение стали в условиях циклического нагружения и теплового воздействия, показывающие, что разработанный режим термической обработки позволяет значительно повысить статическую и циклическую трещиностойкость инструмента в интервале температур от 350 °С до 500 °С (п.5 паспорта научной специальности 05.16.01);

4) распределение остаточных механических напряжений в готовом изделии, позволяющее произвести оценку и минимизацию напряженного-деформированного состояния на этапе термической обработки и последующей эксплуатации (п.8 паспорта научной специальности 05.16.01).

Практическая значимость работы состоит в оптимизации параметров технологического режима упрочняющей термической обработки стали 70Х3Г2ФТР(м), для изготовления пуансонов машин литья под давлением алюминиевых сплавов. Результаты исследования рекомендованы к использованию на машиностроительных и металлургических предприятиях, например, АО «ПО «СТРЕЛА» (г. Оренбург), ООО «Уральская сталь» (г. Новотроицк), АО «Механический завод» (г. Орск), при освоении конкурентоспособной продукции литейного производства в виде тяжелонагруженных элементов машин литья под давлением.

Практическая значимость подтверждается актом внедрения в АО «ПО «СТРЕЛА» (г. Оренбург) основных результатов применения стали 70Х3Г2ФТР(м) и режимов термического упрочнения в технологическом процессе производства пуансонов машин литья под давлением алюминиевых сплавов.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. Теоретические и экспериментальные исследования выполнены на основе анализа научных работ, научной и технической отечественной и зарубежной литературы. Экспериментальные исследования выполнялись в лабораторных и производственных условиях с применением современного оборудования. Достоверность научных положений работы подтверждается применением

методов оценки фазового и структурного состояния, механических и физических испытаний сплавов, выполненных по утвержденным методикам, в том числе, на аккредитованном оборудовании.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и были одобрены: на заседаниях международной школы «Физическое материаловедение» (г. Тольятти, 2016, 2017 гг.); в международном конкурсе инновационных проектов молодых ученых «UL-INNOVO 2018» (г. Ульяновск, 2018 г.); в школе-семинаре молодых ученых и специалистов в области компьютерной интеграции производства (г. Оренбург, 2016 г.); на научных конференциях студентов ОГУ в секции «Материаловедение и технология материалов» (г. Оренбург, 2016, 2017 гг.); в международной научно-технической Уральской школе-семинаре металловедов-молодых ученых (г. Екатеринбург, 2016 г.), на 29-ой научно-технической конференции молодых специалистов АО «ПО «СТРЕЛА» (г. Оренбург, 2017 г.); на международной конференции «Современные тенденции в технологиях и оборудовании производства ICMTMTE» (г. Севастополь, 2017, 2018, 2019 гг.).

Основные результаты диссертации получены при выполнении следующих проектов: грант Оренбургской области в сфере научной и научно-технической деятельности «Гранты для финансирования инновационных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ студентов» на тему «Разработка оптимального химического состава и технологии упрочнения стали для производства штампов горячего деформирования» (Соглашение № 20 от 31.07.2018 г.); программа Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (УМНИК) на тему «Разработка технологии упрочнения легированной стали для производства металлургической оснастки высокоточных способов литья изделий из специальных марок стали» (№ 12422ГУ/2017 от 27.02.2018 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных статей, в том числе 2 - в изданиях из «Перечня...» ВАК, 5 - в изданиях, индексируемых в международных базах SCOPUS и Web of Science.

Структура и объем работы. Диссертация включает введение, пять разделов с описанием результатов теоретических и экспериментальных исследований, общие выводы и заключение, изложена на 164 страницах, содержит 104 рисунка, 29 таблиц, список использованных источников из 102 наименований и 2 приложения.

1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛЕЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КЛАССА

1.1. Особенности эксплуатации и требования, предъявляемые к пресс-формам машин литья под давлением

Согласно основным критериям эксплуатации, наиболее ответственные детали тяжелонагруженного литейного оборудования, в том числе машин литья под давлением алюминиевых сплавов, работают в условиях сложного циклического температурно-силового, динамического и физико-химического нагружения. В таком случае, надежность эксплуатации элементов пресс-форм, матриц, пуансонов зависит от химического состава и конструкционной прочности материала. Широкий спектр, используемых в настоящее время материалов, с учетом сталей инструментального класса, и недоступности зарубежных аналогов для изготовления формообразующих литейных машин, не в полной мере обеспечивает необходимый комплекс механических свойств, а также технологических и эксплуатационных характеристик, определяющих надежность работы подобного оборудования на протяжении всего срока эксплуатации. Основной причиной преждевременного выхода из строя элементов пресс-форм является появление трещин разгара на поверхности изделия, в месте контакта с жидким расплавом или в напряженных участках, согласно геометрии детали [1, 2].

Согласно имеющимся литературным данным и анализа текущей производственной ситуации, разработка перспективных материалов для наиболее ответственных деталей пресс-форм, обеспечивающих повышение стойкости инструмента, по сравнению с их классическими аналогами, а также изучение закономерностей формирования их структуры и свойств, является актуальной научно-технической задачей [2].

1.2. Состав и свойства штамповых материалов

При горячей и теплой ковке в оборудовании используются в основном штамповые стали горячего деформирования из-за их способности сохранять свою твердость при повышенных температурах в совокупности с достаточной прочностью и ударной вязкостью, чтобы выдерживать напряжения, возникающие в процессе деформации. На практике также обоснована экономическая эффективность применения других материалов, таких как керамика, карбиды и суперсплавы, хотя их области применения ограничены из-за конструктивных ограничений и затрат.

Штамповые стали для горячего деформирования, используемые при температурах от 310 °С до 650 °С, содержат добавки хрома, вольфрама, ванадия и молибдена для обеспечения характеристик глубокого упрочнения и стойкости к истиранию, а также термическому размягчению при высоких температурах. Известно, что молибден повышает устойчивость к термическому размягчению, ванадий улучшает износостойкость и термоусталостные характеристики металла.

Выбор штамповой стали во многом зависит от температуры, развиваемой в штампах, приложенной нагрузки и режима охлаждения штампов. Большинство инструментальных сталей горячего деформирования - это среднеуглеродистые материалы с содержанием легирующих элементов в пределах от 3 % до 7 %. Среди них, наиболее часто используют хромистые инструментальные стали. Как правило, хромистые штамповые стали сохраняют свою твердость до 425 °С, вольфрамсодержащие стали горячего деформирования устойчивы к разупрочнению до 620 °С. Свойства штамповых сталей горячего деформирования на основе молибдена находятся между свойствами сталей, легированных преимущественно хромом и вольфрамом [3, 4].

Выбор материала для штампов горячего деформирования в первую очередь зависит от их стойкости к износу, пластической деформации и усталости (механической и термической). Чтобы обеспечить устойчивость к износу и пластической деформации, твердость штампов должна быть как можно выше.

Однако, при этом, штампы также должны обладать достаточной прочностью, поскольку они подвергаются изменениям давления и температуры. В соответствии с требованиями горячекатаные штамповые стали обычно перед использованием подвергают циклу термической обработки, при этом, по мере увеличения температуры отпуска твердость уменьшается. Таким образом, ударная вязкость, необходимая для штампов, устанавливает предел их максимальной твердости для эксплуатации.

Температура отпуска также определяет рабочий диапазон температур для штампов. Во время ковки, если температура на штампах превышает температуру отпуска, штампы быстро размягчаются и теряют свою твердость [5].

В закаленном состоянии сталь для производства штампов горячего деформирования характеризуется «начальной» твердостью при комнатной температуре. Во время эксплуатации, когда поверхность штампа подвергается воздействию высокой температуры, твердость штампа может заметно уменьшаться. Стали для производства матриц, пуансонов, элементов пресс-форм литейных машин должны обладать способностью сохранять свою твердость при повышенных температурах в интервале их эксплуатации от 300 °С до 500 °С, что характеризуется их кривыми горячей твердости [7, 8]

Теплопроводность также влияет на градиент температуры в штампах. Взаимодействие между теплопроводностью и тепловым расширением влияет на поверхностные напряжения и тепловую усталость поверхности штампа [6].

Помимо способности к термическому упрочнению и сохранению горячей твердости, существуют и другие важные факторы, влияющие на срок службы штампового инструмента. Инструментальные стали обычно изготавливаются методом вторичного рафинирования (переплава) для получения нужного состава и удаления примесей. Примеси и включения могут образовывать трещины при воздействии напряжений. Инструментальные стали, полученные в защитной атмосфере, например, вакуумно-дуговой переплав, являются наиболее чистыми по примесям и неметаллическим включениям, обладают большей структурной однородностью по сравнению с классическими процессами выплавки [8].

1.3. Методы упрочнения изделий из штамповых сталей

Большой вклад в решение задач по упрочнению деталей пресс-форм машин литья под давлением внесли Горюнов И.И., Дубровский С.В., Михальцов А.М., Немтырев О.В., Якубович Е.А. и др.

Работоспособность и эксплуатационная стойкость элементов пресс-форм машин литья под давлением подробно рассмотрены в трудах зарубежных авторов Matteis P., Müller K.B., где сказано, что основным воздействием, приводящим к выходу из строя данных элементов, является циклическое температурно-силовое нагружение материала, что способствует формированию сложнонапряженного состояния в элементах пресс-формы. После определенного количества термоциклов в нагруженном поверхностном слое пуансона наблюдается зарождение и развитие трещин разгара, приводящих к разрушению, особенно в местах концентрации напряжений.

Штампы горячего деформирования подвергаются сильному износу (адгезионному и абразивному), высоким напряжениям и температурам. Поверхность штампа и приповерхностная область испытывают наибольшие деформации при ковке, и поэтому большинство дефектов и причин выхода штампов из строя происходят именно из этой области. Было отмечено, что обработка поверхности штампов, такая как азотирование, наплавка сварных швов, химическое и физическое осаждение покрытий из паровой фазы, применение термостойких керамических материалов, существенно увеличивает срок службы рабочих элементов штампов, матриц, пуансонов, пресс-форм литейных машин. Большинство поверхностных покрытий штампов используются для повышения твердости поверхности, поскольку износ штампа уменьшается с увеличением твердости. Стоимость обработки поверхности является важным критерием при выборе покрытия. Поверхностная сварка используется для восстановления изношенных штампов.

Азотирование является наиболее часто используемой обработкой поверхности для штампов горячего деформирования. При азотировании

увеличение твердости происходит за счет диффузии азота в поверхность матрицы материала. Известно, что азотирование снижает скорость износа на 50 %. Кроме того, нитридный слой также улучшает термическую усталостную стойкость штампов, поскольку он придает сжимающие остаточные напряжения, улучшает сопротивление отпуску за счет образования диффузионного слоя. Несмотря на улучшение твердости и усталостной стойкости (за счет остаточных сжимающих напряжений), азотирование снижает вязкость поверхности штампа. В результате, в некоторых случаях, фиксируется скол азотированных кромок, особенно вокруг острых углов [9].

Азотированная поверхность может быть получена газовыми, жидкими и плазменными (ионными) средами. Азотирование обычно выполняется при температуре от 400 °С до 560 °С, при этом азотированная поверхность состоит из двух зон: внешний слой называется составной зоной (имеет твердый белый цвет), состоящей из интерметаллических соединений азота и железа ^е4Ы); внутренний слой называется диффузионным слоем, имеет мелкие включения железа и других легирующих элементов, вызывающих увеличение твердости в этой зоне, Доля азота уменьшается до тех пор, пока не будет наблюдаться исходная структура (основной металл). Образование белого компаундного слоя обычно нежелательно, так как этот твердый хрупкий слой может отколоться во время технологической операции. Толщина хрупкого белого слоя зависит от условий азотирования и используемого оборудования. Глубина и твердость нитридного слоя зависят не только от параметров процесса азотирования, таких как температура, состав азотной среды, время азотирования, но и от состава азотируемого материала. Материалы штампов, содержащие большое количество хрома, ванадия и молибдена, могут образовывать неглубокий и очень твердый нитридный слой. Низколегированные хромистые стали образуют более глубокий нитридный слой, который является более жестким, но не таким твердым. Параметры азотирования могут быть оптимизированы для получения благоприятного распределения остаточных напряжений на поверхности изделия в целом.

Зарубежные учёные M. Tercelj, I. Perus, G. Kugler [9, 10, 11, 12] также считают, что такие способы, как поверхностная химико-термическая обработка, заключающаяся в азотировании и борировании штамповых сталей, позволяет повысить долговечность и работоспособность деталей пресс-форм от 1,5 до 2 раз.

В работах Стеблова А.Б. и Ленартовича Д.В. [13, 14] представлены разработанные азотированные штамповые стали серии БИС. Проведен сравнительный анализ их механических характеристик и теплостойкости указанных сталей и стандартных марок 5ХНМ и 4Х5МФС, рассмотрены структура и свойства поверхностных слоев сталей после азотирования. Показано, что новые экономнолегированные инструментальные стали эффективно упрочняются термической и химико-термической обработкой и могут быть использованы взамен стандартных сталей, что позволяет существенно повысить стойкость инструмента и снизить его себестоимость [14].

Специалисты в области поверхностного упрочнения методами пластического деформирования (Коршунов Л.Г., Макаров А.В., Малыгина И.Ю., Солодова И.Л.) предложили ряд способов, основанных на поверхностном дробеструйном упрочнении, нанесении твердых пленок на горячеобрабатываемые стальные штампы для алюминия, косвенной экструзии с активным трением ключевых конструкционных материалов [15, 16].

Сварные накладки используют для получения отложений, которые металлургически соединяются с поверхностью штампов. Сварные накладки могут быть использованы в качестве экономичного метода нанесения твердого слоя на локализованные, подверженные износу участки штампа. Они также используются для ремонта и восстановления размеров и технического обслуживания пресс-форм. При горячей ковке твердые жаропрочные материалы, такие как кобальт (твердосплавные твердеющие сплавы) или никелевые сплавы (интерметаллические твердеющие сплавы), привариваются к поверхности горячих штамповых сталей для увеличения срока службы штампов. Производительность сварных накладок на основе кобальта сравнивалась с другими поверхностными обработками (азотированными) и покрытиями при горячей ковке, для штампов со

сварными накладками срок службы штампа был значительно выше по сравнению с другими методами [15, 17, 18].

Химические и физические методы осаждения упрочняющих покрытий из паровой фазы также могут быть использованы для осаждения тонких слоев керамических соединений, которые повышают износостойкость и долговечность инструментальных сталей. Толщина покрытия осаждения из паровой фазы ниже, чем у других методов поверхностной инженерии. При горячей ковке покрытия должны выдерживать высокие температуры и давления, которые могут привести к удалению накипи с подложки. Следовательно, прилипание покрытия к поверхности матрицы является обязательным. В некоторых случаях для повышения срока службы и эксплуатационных характеристик покрытий используются многослойные покрытия [19]. Наблюдалось также, что покрытия на азотированных штамповых сталях еще больше увеличивают срок службы штампов [20]. Подобные покрытия хорошо противостоят абразивному износу, химическому износу и коррозии [21, 22].

Износостойкость и адгезия покрытия к подложке в значительной степени зависит от предварительной обработки подложки штампа в виде азотирования, борирования и т.д. Влияние предварительной обработки поверхности подложки на износостойкость покрытия было исследовано в многочисленных работах [20, 22, 23, 24]. Эти «дуплексные» методы нанесения покрытий состоят из газового или плазменного азотирования подложки (инструментальной стали) с последующим PVD- или CVD-осаждением керамического покрытия. Установлено, что азотирование повышает эксплуатационные характеристики покрытия, обеспечивая постепенный переход от механических и термических свойств подложки к твердым свойствам покрытия. Улучшенная адгезия покрытия является еще одним преимуществом этого процесса.

Твердость покрытия при повышенных температурах является важным свойством покрытий, так как износ непосредственно зависит от твердости покрытий. Нитридный слой повышает несущую способность системы и, следовательно, уменьшает разницу в твердости между подложкой и

керамическим покрытием. Также было замечено, что диффузия азота с азотированной поверхности в покрытие дополнительно улучшает механические свойства покрытий [22, 23, 24].

Использованию керамики и карбидов было найдено применение в отдельных областях упрочнения штамповых материалов. Керамические вставки и покрытия хорошо зарекомендовали себя в обрабатывающей промышленности для снижения износа инструмента и повышения его производительности по сравнению с традиционными материалами для горячей штамповки (инструментальные стали, легированные Cr-Mo-W), используемыми для штампов горячего деформирования [25].

Однако, преимущества использования керамических материалов для упрочнения штампов возможны только при оптимальной конструкции штампов, таким образом, чтобы керамические штампы не подвергались растягивающим напряжениям, которые могут привести к разрушению из-за растрескивания. Поскольку керамика имеет низкую прочность на растяжение и высокую стоимость, ее применение ограничено небольшими вставками, которые устанавливаются на крупногабаритные горячие стальные штампы, либо контейнерные кольца.

Нитрид кремния и карбид кремния являются одними из потенциальных керамических материалов, которые могут быть использованы для упрочнения штампов горячего деформирования. Горячепрессованный нитрид кремния - это керамика, обладающая чрезвычайно высокой твердостью, высокой ударной вязкостью и износостойкостью. Благодаря адекватной термостойкости, горячей твердости и стойкости к окислению она может быть использована в процессе горячей ковки. Оксинитрид кремния и алюминия (Сиалон) обладает аналогичными свойствами нитрида кремния, но еще большей стойкостью к окислению при высоких температурах. Syalon 101 - это керамика типа бета-сиалон производства International Syalon, обладающая высокой ударной вязкостью, прочностью, химической и термической стабильностью. Материал можно использовать до температуры до 1000 °C. Он успешно используется для

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ромашков Евгений Владимирович, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Арзамасов, Б.Н. Материаловедение / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 648 с.

2. Немтырев, О.В. Разработка и исследование высокостойких литейных хромистых сталей для пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов : диссертация кандидата технических наук : 05.16.01. - Рыбинск, 2005. - 236 с.

3. Батиенков, В.Т. Материаловедение / В.Т. Батиенков, Г.Г. Сеферов, Г.Г. Сеферов и др. - М.: Инфра-М, 2018. - 415 с.

4. Плошкин, В.В. Материаловедение и технология материалов / В.В. Плошкин. - М.: МГИУ, 2007. - 412 с.

5. Бураков, С.Л. Литье в кокиль / С.Л. Бураков, А.И. Вейник, Н.П. Дубинин. - М.: 2015. - 273 с.

6. Земсков, И.В. Вертикальное непрерывное литье заготовок / И. В. Земсков,

A. Н. Крутилин. - Мн.: БНТУ, 2015. - 204 с.

7. Кукуй, Д.М. Автоматизация литейного производства / Д.М. Кукуй,

B.Ф. Одиночко.- Мн: Новое знание, 2008. - 240 с.

8. P. Fallbohmer, C.A. Rodnguez, T. Ozel. T. Altan « High-speed machining of cast iron and alloy steels fordie and mold manufacturing», Journal of Materials Processing Technology 98 (2000), pp. 104-115.

9. K.B. Müller, U. Winsemann, «Untersuchung von Strangpressnähten in Aluminium-Hohlprofilen», Teil II: Pressversuche Aluminium 79, Heft 3, 2003, pp. 150-155.

10. Xiang-hong Cui, Jun Shan, Zi-run Yang, Min-xian Wei, Shu-qi Wang, Chuang Dong. «Alloying design for high wear-resistant cast hot-forging die steels», Journal of Iron and Steel Research International, Volume 15, Issue 4, pp 67-72, 2008.

11. WANG Shu-qi, CUI Xiang-hong, WANG Feng. «Research and Application of Precision Cast Hot Forging Die Steels», Foundry, 55(6): 555, 2006

12. WANG Shu-qi, CHENG Kang-min, CUI Xiang-hong. «Effect of Alloying Elements on Thermal Wear of Cast Hot-Forging Die Steel», Journal of Iron and Steel Research, International, 13(5): 53, 2006.

13. Стеблов, А.Б. Новая сталь для штампов горячего деформирования / А.Б. Стеблов , Д.В. Ленартович, Е.И. Понкратин // Металлург, - 2006. - с. 41 - 43.

14. Ленартович, Д. В. Универсальные азотируемые штамповые стали высокой теплостойкости / Д.В. Ленартович, Е.И. Понкратин, А.Б. Стеблов // Тяжелое машиностроение. - 2009. - N 6. - С. 31-37.

15. Макаров, А.В. Повышение теплостойкости и износостойкости закаленных углеродистых сталей фрикционной упрочняющей обработкой /

A.В. Макаров, Л.Г. Коршунов, И.Ю. Малыгина, И.Л. Солодова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2007. - № 3. - С. 57-62.

16. Смирнов, М.А. Основы термической обработки стали. / М.А. Смирнов,

B.М. Счастливцев, Л.Г. Журавлев // М.: Наука и технологии, 2002. - 519 с.

17. Колокольцев, В.М., Литейная сталь горячего деформирования /

B.М. Колокольцев, И.В. Иванова // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. - 2009. - № 4. - с. 15-17.

18. Крылова, С.Е. Кинетика распада переохлажденного аустенита экспериментальных экономнолегированных сталей инструментального класса при непрерывном охлаждении / С.М. Антонов, А.М. Ахмедьянов, М.И. Гасленко,

C.В. Рущиц, С.О. Соколов, С.Е. Крылова, О.А. Якунина // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Металлургия. - 2012. - № 39. - с. 79-84.

19. CUI Xiang-hong «High-Temperature Wear of a New-Developed Hot-Forging Cast Die Steel», Changchun: Jilin University, рр. 34-40, 2006

20. P. Matteis, G. Scavino, D. Firrao, E. Quadrini, P. Perucci. «Damage of repeatedly nitrocarburised steel dies for aluminium extrusion», Surface engineering, Vol. 25, с. 507-516, 2009.

21. M. Tercelj, I. Perus, G. Kugler. «Wear Progress of Nitrided Layer at Low, Medium and High Contact Pressures During a Laboratory Simulation of Aluminium Hot Extrusion», Tribology Letters, Volume 55, Issue 1, pp 69-81, 2014.

22. T.V. Knyazyuk, S.N. Petrov, V.V. Ryabov, E.I. Khlusova. «Structure of a wear-resistant medium-carbon steel after hot deformation in hammer dies and heat treatment», Metal science and heat treatment, рр. 556-563, 2018.

23. Y. Sekine, H. Soyama, «Surface modification of alloy tool steel for forging dies by cavitation peening», Review of automotive engineering, vol. 30, pp. 393-399, 2009.

24. Мордасов, Д.М. Термоциклическая обработка штампов для работы в условиях горячего деформирования из стали Х12МФ / Д.М. Мордасов, С.В. Зотов // Вестник Тамбовского государственного технического университета, - 2016, - с. 481 - 490.

25. Гурьев, А.М. Упрочнение поверхности штампов из литой стали / И.А. Гармаева, В.И. Мосоров, А.Ц. Мижитов, Б.Д. Лыгденов, А.М. Гурьев // Современные наукоемкие технологии. - 2007. - № 6. - С. 32-33.

26. WANG Lin-chun, LI D Y. «Effects of Yttrium on Microstructure, Mechanical Properties and High-Temperature Wear Behavior of Cast Stellite 6 Alloy», JJ. Wear, 255(1-6), рр. 535-544, 2003

27. WANG Shu-qi, CUI Xiang-hong. «Requirement of Toughness of Hot-Forging Die», Jj. China Mechanical Engineering, 15 (8), рр. 746-749, 2004

28. Song Xue, Tao Yang, Ruidong Guo, Ailin Deng, Xuedong Liu, Lixuan Zheng «Crack analysis of Cr-Mo-V-Si medium-carbon alloy steel in casting die», Engineering Failure Analysis, 120, 105083, 2021.

29. H. Abdulhadi, S. Ahmad, I. Ismail, M. Ishak, G. Mohammed, «Thermally-induced crack evaluation in H13 tool steel», Metals 7, 475, 2017.

30. WANG Shu-qi, CUI Xiang-hong, WANG Feng. «Research and Application of Precision Cast Hot Forging Die Steels» Foundry, 55(6), рр. 555, 2006.

31. Federica Fiorentini, Pellegrino Curcio, Enrico Armentani «Study of two alternative cooling systems of a mold insert used in die casting process of light alloy components», Procedia Structural Integrity 24, рр. 569-582, 2019.

32. CUI Xiang-hong, SHAN Jun, YANG Zi-run, WEI Min-xian «Alloying Design for High Wear-Resistant Cast Hot-Forging Die Steels», Journal of iron and steel research, international, 15(4), рр. 67-72, 2008.

33. K.B. Muller «Deposition of hard films on hot-working steel dies for aluminium», Journal of materials processing technology, Vol. 139-131, Pp. 432-437, 2002.

34. G.S. Phull, S. Kumar, R.S. Walia. «Conformal cooling for molds produced by additive manufacturing: a review», International Journal ofMechanical Engineering and Technology 9, рр. 1162-1172, 2018.

35. P. M. Novotny, M. K. Banerjee «Tool and Die Steels», Materials Science and Materials Engineering, рр. 129-135, 2016.

36. E.I. Batahgy, R. Ramadan, A. Moussa, «Laser surface hardening of tool steels - Experimental and numerical analysis», Journal of Surface Engineered Materials and , 2013.

37. Paul Kah, Pavel Layus «Influence of alloying elements on the low-temperature properties of steel», Conference: Proceedings of the Twenty-fifth, International Offshore and Polar Engineering (ISOPE), 2015

38. Song Guang Yao; Zhao Ming Jun; Zhao Long Zhi; Jian Zhang. «Effect of rare earth elements on the properties of H13 steel during QPQ treatment in a salt bath», Advanced Materials Research, 97-101, рр. 1454-1458.

40. Ржевская С.В. Материаловедение, 2003, 456 с.

41. Геллер Ю.А. Инструментальные стали / - М. : Машиностроение, 1983. -

527 с.

42. Патент № 2535148, Инструментальная сталь для горячего деформирования / Крылова С.Е., Каманцев С.В., Соколов С.О. и др. Дата публикации: 20.07.2014. - 5 с.

43. Крылова, С. Е. Влияние процессов термической обработки на структуру и износостойкость штамповой стали / С.Е. Крылова, Н.В. Фирсова // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2011. - № 4, апрель. - С. 192195.

44. Горелик, С. С. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С. С. Горелик.- М. : Металлургия, 1967. - 404 с.

45. Богодухов, С.И. Технологические процессы машиностроительного и ремонтного производства / С. И. Богодухов [и др.]. - Старый Оскол : ТНТ, 2015.464 с.

46. Чечерников, В.И. Магнитные измерения / В.И. Чечерников. - М.: [не указано], 2005. - 777 с.

47. Магомедов, М. Исследование моделей магнитных материалов методами Монте-Карло / М. Магомед. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, - 2011. - 156 с.

48. Frederick T. Calkins, Alison B. Flatau, Marcelo J. Dapino «Overview of Magnetostrictive Sensor Technology», Journal of intelligent material systems and structures, vol. 18, 2007

49. R. Langman «Measurement of the mechanical stress in mild steel by means of rotation of magnetic field strength - part 2: biaxial stress», NDT International, 1982.

50. Корнеев, В.И. Стационарные состояния намагниченности тонкого магнитного слоя наностолбчатой многослойнойструктуры при действии спин-поляризованного тока и магнитного поля / В.И. Корнеев, А.Ф. Попков, М.Ю. Чиненков, // Физика твердого тела. - 2009 - Vbl. 51. - 1. - с. 118

51. Патент РФ № 2079825. Устройство для измерения механических напряжений в металлических изделиях / С.В. Жуков, В.С. Жуков, 1997.

52. Патент РФ № 2195636. Способ определения механических напряжений и устройство для его осуществления / С.В. Жуков, В.С. Жуков, Н.Н. Копица, 2001.

53. Ромашков, Е.В. Разработка составов и способов термической обработки инструментальных сталей с микролегирующим комплексом, предназначенных

для тяжелонагруженных изделий машиностроения / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова. // Издательство ТГУ. - Тольятти - 2016. - С.7-13.

54. Боголюбова, И.В. Новые стали для литых штампов горячего деформирования [Текст] / И.В. Боголюбова // Литейное производство. - 1996. №4.-С. 11-13.

55. S.E. Krylova, E.V. Romashkov, S.V. Gladkovskiy, I.S. Kamantsev «Special aspects of thermal treatment of steel for hot forming diesproduction», Materials today: Proceedings Volume 19, Pp.2540-2544, 2019.

56. Ромашков, Е.В. Влияние режимов термической обработки на структурно-механические характеристики и механизм разрушения сложнолегированных штамповых сталей / Е.В. Ромашков // Уральская школа молодых металловедов: сборник материалов и докладов XVII Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов - молодых ученых. - 2016. - С. 169 - 174.

57. Ромашков, Е. В. Особенности термической обработки сталей для изготовления штампов горячего деформирования / С.Е. Крылова, Е.В. Ромашков, Г.П. Пилипчук // Вектор науки Тольяттинского государственного университета, Издательство Тольяттинского государственного университета. 2017. - С. 52-58.

58. Ромашков, Е.В. Особенности термической обработки новой стали для изготовления штампов горячего деформирования / С.Е. Крылова, Е.В. Ромашков // Черные металлы №1, - 2021. - С. 54-60.

59. Калиновский, В.Р. Технологии горячей обработки / В. Р. Калиновский, В. М. Капцевич, А. Ф. Ильющенко. // ИВЦ Минфина, 2010. - 352 с

60. Гини, Э.Ч. Технология литейного производства. Специальные виды литья / Э.Ч. Гини, А.М. Зарубин, В.А. Рыбкин ; под ред. В.А. Рыбкин. - М: Академия, 2005. - 350 с.

61. Марукович, Е.И. Визуально-оптическая дефектоскопия и размерный контроль в литейном производстве / Е.И. Марукович [и др.] ; под общ. ред. Е. И. Марукович. - Минск : Белорусская наука, 2007. - 152 с

62. Шубина, Н.Б. Материаловедение. / Н.Б. Шубина, О.В. Белянкина. - М.: МГГУ,. 2012. - 162 c

63 Ромашков, Е.В. Влияние режимов термической обработки на структуру и механические характеристики сталей горячего деформирования для машин литья под давлением / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова, О.А. Ромашкова // Сборник материалов Международной молодёжной научной конференции «Студенческие научные общества - экономике регионов». - Оренбург: издательско-полиграфический комплекс ОГУ, - 2018. - С.391-280.

64. Черных, В.Я. Специальное материаловедение / В.Я. Черных. - СПб.: ГИОРД, - 264 с. - 2007 c.

65. Томилин, В.И. Физическое материаловедение / В.И. Томилин, Н.П. Томилина, В.А. Бахтина. - М.: Инфра-М, - 2016. - 272 c.

66. Солнцев, Ю.П. Материаловедение / Ю.П. Солнцев, С.А. Вологжанина, А.Ф. Иголкин. - М.: Academia, - 2016. - 288 c.

67. S.E. Krylova, E.V. Romashkov, A.V. Kuznetsov «Distinctive features of thermal treatment of potential tool steel 70X3G2FTR», MATEC Web of Conferences, Vol. 129, 2017.

68. S.E. Krylova, E.V. Romashkov, S.V. Gladkovskiy, I.S. Kamantsev «Special aspects of thermal treatment of steel for hot forming diesproduction», Materials today: Proceedings, Volume 19, Pp.2540-2544, 2019.

69. S.E. Krylova, E.V. Romashkov, A.V. Kuznetsov «Peculiarities of Thermal Hardening of Experimental Sparingly-Alloy Tool-Class Steels», Materies Engineering and Technologies for Production and Processing II. MaterialsScience, ForumVol. 870, рр. 392-396. 2016.

70. Ромашков, Е.В. Влияние режимов термической обработки на структуру и механические характеристики сталей горячего деформирования / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова, О.А. Ромашкова // Сборник публикаций научного журнала ''Globus'' по материалам XXIX международной научно-практической конференции: «Технические науки - от теории к практике». Научный журнал ''Globus'', - 2018. - С. 27-31.

71. Ромашков, Е.В. Исследование механических свойств сталей для изготовления пресс-форм литья под давлением / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова, О.А. Ромашкова // Уральская школа металловедов-термистов: сборник материалов и докладов XIX Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов - молодых ученых, - 2018. - С.104-108.

72. Ромашков, Е.В. Повышение механических свойств и служебных характеристик комплексно легированных штамповых сталей / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова // Уральская школа металловедов-термистов: сборник материалов и докладов XXIV «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», - 2018. - С.118-120.

73. S.E. Krylova, S.V. Gladkovskiy, E.V. Romashkov «Conceptual approach to development, structure formation and hardening micro-alloyed by steels for the metallurgical tool», Solid State Phenomena, Vol. 299, Pp.658-663, 2020.

74. E.V. Romashkov, S.E. Krylova, A.P. Fot, O.A. Romashkova «The Influence of Heat Treatment Conditions on Structuring of Steel for Production of Injection Molding», Materials today: Proceedings, Volume 11, Part 1. Pp.363-369. 2019.

75. Ромашков, Е.В. О проблемах эксплуатации тяжелонагруженного штампового инструмента на предприятиях машиностроительной отрасли / Е.В. Ромашков. С.Е. Крылова // Школа-семинар молодых ученых и специалистов в области компьютерной интеграции производства, - 2016. - С. 89-93.

76. Ромашков, Е.В. Влияние режимов термической обработки на структурно-механические характеристики сталей для изготовления пресс-форм литья под давлением / Ромашков Е. В., Крылова С.Е., Ромашкова О.А.// Уральская школа молодых металловедов: сборник материалов и докладов XVIII Международной научно-технической Уральской школы-семинара металловедов -молодых ученых, - 2017. - С. 151 - 155.

77. Ромашков, Е.В. Разработка режимов термической обработки для упрочнения легированных сталей инструментального класса / Е.В. Ромашков, С.Е. Крылова, О.А. Ромашкова // Компьютерная интеграция производства и ИПИ-

технологии: материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции.

- 2017. - С. 652-655.

78. Ржевская, С.В. Материаловедение / С.В. Ржевская. - М.: Логос, 2006.

- 424 с.

79. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - М.: Высшая школа, 2003 - 496 с.

80. Паращенко, В.М. Технология литья под давлением / В. М. Паращенко, М.М. Рахманкулов, А.П. Цисин. - М.: Металлургия, 1996. 272

81. Позняк, Л.А. Штамповые стали / Л.А. Позняк, С.И. Тишаев, Ю.М. Скрынченко. - М.: Металлургия, 1980. - 244 с.

82. Масанский, О.А. Материаловедение и тех.конструкц.материалов / О.А. Масанский, В.С. Казаков, А.М. Токмин и др. - М.: Инфра-М, 2012. - 526 с.

83. Грабовский, В.Я. Аустенитные штамповые стали и сплавы для горячедеформированных металлов / В.Я. Грабовский, В.И. Канюка // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2001. - Ш 10. - С. 31-34.

84. Шамельханова, Н.А. Основы разрушения металлов. - Алматы, 2000. -

161 с.

85. Вайнгард, У. Введение в физику кристаллизации металлов / У. Вайнгард. - М.: [не указано], 2015. - 825 с.

86. Ботвина, Л.Р. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности. М.: Наука, 2008. - 334 с.

87. Савицкий, Е.М. Металловедение сплавов тугоплавких и редких металлов / Е.М. Савицкий, Г.С. Бурханов. - Москва: Машиностроение, 2012. - 334 с.

88. Гладштейн, В. И. Микроповреждаемость металла высокотемпературных деталей энергооборудования / В.И. Гладштейн. - М.: Машиностроение, 2014.

- 366 с.

89. Сойфер, В.М. Выплавка стали в кислых электропечах / В.М. Сойфер. -М.: Машиностроение, 2009. - 480 с.

90. Ежов, А.А. Разрушение металлов / А.А. Ежов, Л.П. Герасимова. - М.: Наука, 2004. - 400 с.

91. Крылова С.Е. Влияние кинетики распада переохлаждённого аустенита на формирование структуры экономно-легированной инструментальной стали / С.Е. Крылова, И.Л. Яковлева, Н.А. Терещенко, Е.Ю. Приймак, О.А. Клецова. // ФММ. - 2013, - Т. 114, - №10. - С. 926-935.

92. Хайстеркамп, П., Гостев К.А., Требования к валкам станов листовой горячей прокатки и инновации / П. Хайстеркамп, К.А. Гостев. // «СТАЛЬ». - № 11. - С. 18 - 25, - 2017.

93. Соколов, С.О. Экономлегированная сталь для валков горячей прокатки высокопроизводительных станов. / Вестник ОГУ№9 (145), - С. 126-129. - 2012.

94. Клецова, О.А. Разработка оптимальных режимов термической обработки микролегированных инструментальных сталей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - 22 с. - 2014.

95. Быстров, В.А. Условия эксплуатации и износ валков прокатного стана горячего металла. / В.А. Быстров, П.К. Дьяков, А.Г. Уманец. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия № 5, - 2014, - с. 24-29.

96. Крылова, С.Е. Методология формирования структурно-фазового состояния сталей для металлургических инструментов оптимизацией микролегирующего комплекса. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук. - 2018. - 36 с.

97. Гольдберг, И.Е. Возможности и направления развития современной литьевой оснастки: Примеры и комментарии. - М: Мир, 2015. - 1 с.

98. Хажинский, Г.М. Механика мелких трещин в расчетах прочности оборудования и трубопроводов / Г.М. Хажинский. - М.: Физматкнига, 2008. - 256 с.

99. Костина, М.В. Особенности сталей, легированных азотом / М.В. Костина, О.А. Банных, В.М. Блинов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2000. - Ш 12. - С. 3-6.

100. Зорин, Н.Е. Материаловедение сварки. Сварка плавлением / Н.Е. Зорин, Е.Е. Зорин. - СПб.: Лань, 2018. - 164 с.

101. Жуков, А.А. Особенности термоусталостного разрушения штамповых сталей ЗХ2В8Ф и 4Х5МФС в условиях эксплуатации пресс-форм литья под давлением / А.А. Жуков, А.Д. Постнова, Ю.В. Рябов // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1994. -№ 4. - С. 34-37.

102. Жуков, А.А. Коррозионно-стойкие стали - перспективный материал для изготовления пресс-форм ЛПД / А А. Жуков, А.Д. Постнова, Ю.В. Рябов // Труды 1 собрания металловедов России. - Пенза, - 1993. - 90-91 С.

ПРИЛОЖЕНИЯ

155

Приложение А

Определение остаточных напряжений пуансона из стали 70Х3Г2ФТР

Рисунок А2

1 2 3 4 5

Рисунок А3 - Карта распределения КМН участка сканирования 1

12 3 4 5

1 2 3 4 5

Рисунок А5 - Карта распределения модуля градиента РГМН участка сканирования 1

Таблица А1 - Распределение РГМН на участке сканирования 1

Марка стали Максима Минимальное Среднее Среднеквадр Дисперс Асимметр Эксцес

льное значение значени атичное ия ия с

значение РГМН е РГМН отклонение

РГМН (сжатие) (растяжение)

70Х3Г2ФТР(м) 106,79 -45,87 2,07 30,92 955,91 1,21 1,39

Таблица А2 - Распределение РГМН в зонах контроля участка сканирования 1

Участок 1 Участок 2 Участок 3 Участок 4 Участок 5

Зона 1 106,11 98,32 98,00 102,39 95,41

Зона 2 16,38 -8,93 10,84 16,59 19,17

Зона 3 -14,95 -8,98 2,53 8,43 -0,46

Зона 4 -8,81 -16,54 -29,71 -39,14 -36,03

Зона 5 -21,07 1,47 -3,48 -6,55 4,59

Рисунок А6 - Участок сканирования 2

3

V, \

1 1 1 Щ \ \ , /

\ - \ --—- ) /

\г Ш . -0' ° 10 20 Шг 20 эо 1

Рисунок А8 - Карта распределения КМН участка сканирования 1

12 3 4 5

Рисунок А10 - Карта распределения модуля градиента РГМН участка сканирования 2

Таблица А3 - Распределение РГМН на участке сканирования 2

Марка стали Максимал ьное значение РГМН (сжатие) Минималь ное значение РГМН (растяжени е) Среднее значени е РГМН Среднеква дратичное отклонение Дисперс ия Асимм етрия Эксце сс

70Х3Г2ФТР(м) 41,67 -18,69 -7,46 6,49 42,06 2,41 9,73

Таблица А4 - Распределение РГМН в зонах контроля участка сканирования 2

Участок 1 Участок 2 Участок 3 Участок 4 Участок 5

Зона 1 0,98 2,7 -5,95 -5,85 -6,71

Зона 2 -9,16 -6,84 -5,23 -12,58 -13,04

Зона 3 -5,03 -13,01 -5,51 -8,97 -7,98

Зона 4 -17,63 -8,53 -15,73 -10,03 0,21

Зона 5 -0,46 4,01 -5,26 10,16 40,91

Рисунок А11 - Участок сканирования 3

1 2 3 5

55 50 4 50 40 30 в 35

щз- е ;-60- 50 45 50

Рисунок А13 - Карта распределения КМН участка сканирования 3

12 3 4 5

Рисунок А15 - Карта распределения модуля градиента РГМН участка сканирования 3

Таблица А5 - Распределение РГМН на участке сканирования 3

Марка стали Максималь Минимальное Среднее Среднеквад Дисперс Асиммет Эксцес

ное значение значение ратичное ия рия с

значение РГМН РГМН отклонение

РГМН (сжатие) (растяжение)

70Х3Г2ФТР(м) 65,81 -19,38 15,16 19,92 396,74 0,38 -0,87

Таблица А6 - Распределение РГМН в зонах контроля участка сканирования 3

Участок 1 Участок 2 Участок 3 Участок 4 Участок 5

Зона 1 -0,53 7,33 -18,65 -7,78 -8,66

Зона 2 7,60 -11,31 -2,88 -4,99 7,12

Зона 3 16,09 11,91 16,58 13,89 -0,10

Зона 4 24,82 33,05 35,67 24,58 38,07

Зона 5 46,41 65,73 54,90 47,11 52,79

164

Приложение Б Справка о реализации результатов работы