Підвищення зносостійкості деталей наплавленням економолегованого титановмісного залізовуглецевого сплаву

Abstract

Марченко С.В. Підвищення зносостійкості деталей наплавленням економолегованого титановмісного залізовуглецевого сплаву. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01–«Матеріалознавство». – Запорізький національний технічний університет Міністерства освіти і науки України, Запоріжжя, 2010р. Дисертація присвячена розробці та дослідженню абразивостійкого білого чавуну. Обґрунтовано легування титаном і азотом. Електродуговим наплавленням порошковим дротом, що містить розповсюджені інгредієнти, зокрема, ФТи35С7, карбамід, отримано сплав Е350Т4АСГ зі структурою мартенсит, залишковий аустеніт, карбіди заліза, карбіди, карбонітриди титану. Гідроабразивна зносостійкість при випробуваннях за методикою, прийнятою в роботі, становить 1,9 рази щодо ЧХ28 при куті атаки 100. Випробування на абразивну зносостійкість за ГОСТ 17367-71 показало, що Е350Т4АСГ переважає наплавлений матеріал «Сормайт-1» у 1,4 рази, сплав ЧХ28 в 1,2 рази.

Марченко С.В. Повышение износостойкости деталей наплавкой экономолегированного титансодержащего железоуглеродистого сплава. – Рукопись. Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.02.01–«Материаловедение». – Запорожский национальный технический университет Министерства образования и науки Украины, Запорожье, 2010 г. Диссертация посвящена разработке и исследованию экономолегированного абразивостойкого материала на базе белого чугуна, полученного электродуговой наплавкой и содержащего титан и, дополнительно, азот. Выполнены комплексные исследования, на основе которых обоснована возможность использования увеличенного количества титана как легирующего элемента белого чугуна. Титан образует собственные карбиды высокой твердости, что улучшает сопротивляемость сплава абразивному изнашиванию. В систему с титаном добавляется азот, который увеличивает твердость упрочняющей фазы, положительно влияет на структурообразование. Применение при электродуговом процессе твердой азотсодержащей лигатуры – карбамида, как компонента порошковой проволоки, позволило получить в наплавленном металле содержание азота выше равновесного. Доказано, что при условиях электродуговой наплавки соединения углерода с титаном образуются на стадии капли, а азот соединяется с титаном при температурах ниже кристаллизации. Количественное содержание углерода, титана и азота в рассмотренных пределах в сплаве с системой легирования С – Ti – N - Si – Mn существенно влияет на структурообразование – получали феррит, перлит, ледебурит, мартенсит в разных пропорциях с графитом и твердыми включениями. В результате экспериментальных исследований, путем электродуговой наплавки порошковой проволокой, содержащей распространенные ингредиенты, в частности ФТи35С7, карбамид, получен оптимальный сплав Е350Т4АСГ с C=3,53%, Ti=4,2%, N=0,046%, Mn=1,0%, Si=1,0% с HRC60. Оптимальный сплав после охлаждения со скоростью 4,50 С/с имеет структуру мартенсит, аустенит, карбиды железа и упрочняющую фазу: карбиды титана, карбонитриды титана. Большинство твердых включений наплавленного сплава Е350Т4АСГ - карбиды титана. Карбонитриды титана составляют около 20% от количества упрочняющей фазы. Условно карбонитриды титана можно разделить на два типа: на базе твердого раствора (до 0,5мкм) и такие, что образуют колонии TiN+ТіC (от 2мкм). Характерным является присутствие вторичных фаз - нитридов титана при таких условиях охлаждения. Наивысшую гидроабразивную износостойкость – в 1,9 раза большую, чем ЧХ28 при испытаниях по методике, принятой в работе, сплав показывает при угле атаки 100. Испытание на абразивную износостойкость по ГОСТ 17367-71 показало, что Е350Т4АСГ превышает наплавленный материал «Сормайт-1» в 1,4 раза, сплав ЧХ28 в 1,2 раза.

Marchenko S.V. Improvement of details wear resistance by economically-alloyed titanium content iron-carbon composition. – Manuscript. Dissertation for scientific degree of candidate of engineering science, speciality 05.02.01 – “Material Science”. – Zaporiz’kyi National Technical University of Ministry of Education and Science of Ukraine, Zaporizhia, 2010. The thesis are devoted to the development and research of abrasive resistant white cast-iron. The possibility of titan and nitrogen usage for alloying the white cast-iron is justified. Electro-arc welding by flux cored wire, contained well-known elements, notably ФТи35С7, carbamide, the alloy Е350Т4АСГ with the structure martencite, residual austenite, ferric carbide, carbides, carbonitride of titanium was obtained. Hydro-abrasive resistance during the experiments of our method is 1,9 times according to ЧХ28 for the angle of attack 100. Abrasive resistance experiment according to standard has shown that Е350Т4АСГ preferred weld material «Sormayt -1» for 1,4 times, composition ЧХ28 – 1,2 times.