Главная


Индукционная наплавка твердых сплавов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 154 ... 170
88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131


скачать книгу Индукционная наплавка твердых сплавов




70) эти сплавы приобретают после |уска, при котором происходит распад пересыщенного твер-fo раствора и выделение из него упрочняющей фазы Однако швы, упрочняющиеся при старении, имеют, как правило, вы-<ую температуру плавления, поэтому в случае индукционной главки они могут быть нанесены на рабочую поверхность де­
...
МПОнентов и характером диффузионного взаимодействия жду тугоплавкими включениями и связкой. Можно полагать,
...
ских износостойких сплавах, с требованиями к наплавочньп, материалам, можно сделать вывод, что в псевдосплавах для индукционной наплавки рабочих органов почвообрабатываю ЩНХ
...
Эти вещества имеют высокую микротвердость (значительно выще твердости абразивных частиц), обладают хорошей темпе-РатУрной устойчивостью, их удельный вес близок к удельном\ весУ жидкой стали (за исключением карбидов вольфрама)", пР°чностные свойства также достаточно высоки [86].
...
В условиях индукционной наплавки чистые карбиды хрома могУт быть с успехом заменены порошком углеродистого фер­рохрома марки ФХ800. Такой вывод основан на следующих предпосылках.
...
Углеродистый феррохром ФХ800 согласно ГОСТу 4757—67 содержит не менее 65% Сг и 6,6—8,0% С. В соответствии с Диаграммой состояния системы железо—углерод—хром [146] сплав с такими концентрациями хрома и углерода состоит в основном из тригонального карбида хрома (Сг7Сз). Матрица состоит из легированного феррита.
...
Важнейшее значение при разработке композиций псевдо-сплавов имеет правильный выбор связующего вещества. Связу­ющее вещество должно обладать сравнительно низкой темпера­турой плавления, причем жидкая фаза должна смачивать туго­плавкие соединения. Для обеспечения прочной связи между компонентами псевдосплава связующее вещество должно рас­творять часть тугоплавких соединений, однако желательно, чтобы при последующем охлаждении они вновь выделились из твердого раствора.
...
Вторичные фазы, выделяющиеся из связки при охлаждении, не должны ухудшать связь между компонентами псевдосплавл Механические свойства связки должны быть достаточно вы­сокими.
...
Большую роль играет также соотношение коэффициентов линейного расширения, упругих* и пластических свойств взаи­модействующих компонентов, так как эти характеристики опре­деляют характер и величину напряженного состояния связки
...
Х°тя указанные требования разработаны в основном для спекаемых порошковых металлокерамических сплавов, они мо-гуть быть в значительной мере распространены и на литые материалы [32, 129].
...
Перечисленным требованиям в первом приближении удовле­творяют связки из чугунов, обладающих следующими преиму­ществами:
...
Чугун имеет низкую температуру плавления и в жидком состоянии хорошо смачивает карбиды хрома, вольфрама, тита­на и бориды хрома.
...
ских износостойких сплавах, с требованиями к наплавочньп, материалам, можно сделать вывод, что в псевдосплавах для индукционной наплавки рабочих органов почвообрабатываю ЩНХ
...
3. Изменяя исходный химический состав чугуна, можно в оких пределах регулировать его структуру и механические
...
Изложенные выше свойства чугуна послужили основанием разработки специальных псевдосплавов для индукционной лавки, у которых в качестве тугоплавкого компонента при-ены релит или углеродистый феррохром ФХ800, а в качест-связки — обычный белый чугун или высоколегированный майт № 1.
...
Композиции псевдосплавов, рекомендованные для индукци-ой наплавки, имеют следующие условные обозначения: сор­ит— релит — ПС-3; сормайт — феррохром — ПС-4; белый чу-■ — феррохром — ПС-6.
...
Применительно к культиваторным лапам, которые наряду с сокой износостойкостью должны обладать достаточной режу-й способностью, разработан специальный псевдосплав ПС-5, ержащий в среднем 40% сормайта № 1, 58% феррохрома 800 и 2% ферротитана Ти2. Если феррохром образует в слое рдые износостойкие включения, а сормайт является легко-авкой связкой к этим включениям, то роль ферротитана за-ючается в модификации структуры наплавленного металла счет измельчения карбидов в связке и в наведении над на-авленным металлом плотного равномерного слоя эмалевидно-шлака.
...
В предыдущей главе было показано, что высокая скорость оцесса и неравномерность нагрева отдельных участков дета-
...
при наплавке сплавов типа «сормайт» часто приводят к езмерному развитию в наплавленном металле структурных н, обладающих пониженными механическими свойствами.
...
ледебуритной структурой связки. Хрупкость наплавленного ело? при такой структуре повышена. Увеличение температуры на­плавки до 1380—1400° С приводит к полному растворению ча­стиц релита и появлению вместо них первичных кристал юв карбидов вольфрама.
...
Тугоплавкие частицы в псевдосплавах окружены каймой вто­ричных фаз, образующихся в результате частичного растворе-ния твердых добавок и обусловливающих прочную связь ме*'
...
компонентами псевдосплава. Исследования показывают, что [аймляющая фаза имеет карбидную природу. Об этом свиде-Ььствует, например, ее высокая микротвердость (свыше рО
...
При частичном растворении в стали карбидов вольфрама елита) состав каймы, по данным авторадиографического и нтгеноспектрального исследований, соответствует двойному влезо-вольфрамовому карбиду Ее3\УзС (по данным К- П. Еф­имовой) .
...
Анализ зависимостей ширины структурных зон от темпера-ры нагрева (оцененной по критерию g) у образцов из стали г. 3, наплавленных псевдосплавами системы ПС-4, ПС-5 и С-6, свидетельствует о резком замедлении темпа развития [эвтектической зоны по мере увеличения процентного содер-Вния феррохрома в шихте: например, у псевдосплава ПС-4 с i% феррохрома размер доэвтектической зоны в наплавленном 'талле при критерии g = 0,4 в 10 раз меньше, чем у сплава рмайт № 1 (рис. 46,о, б). Чрезвычайно важным является то
...
тоятельство, что в исследованных пределах у псевдосплавов же с 20% феррохрома) не было отмечено распространения втектической структуры по всей толщине наплавленного ме-
...
компонентами псевдосплава. Исследования показывают, что [аймляющая фаза имеет карбидную природу. Об этом свиде-Ььствует, например, ее высокая микротвердость (свыше рО
...
|Рис. 46. Кинетические диаграммы формирования микроструктуры
...
Замена 40% сормайта феррохромом еще сильнее замед. ляет развитие доэвтектической зоны, а зона неполного расплав­ления исчезает только при очень сильном перегреве. При вве­дении 60% феррохрома в микроструктуре поверхностного слоя наплавленных псевдосплавов ПС-4 (рис. 46, б) и особенно ПС-6 (рис. 46, в) нерасплавившиеся частицы феррохрома обнаружи­ваются в любом практически достижимом при индукционной наплавке интервале температур.
...
Таким образом, в формировании структуры псевдосплавов углеродистый феррохром играет двойную роль: с одной сторо­ны, образует в наплавленном слое твердые износостойкие
...
Для компенсации обеднения жидкой ванны хромом и угле­родом, происходящего вследствие их угара и разбавляющего действия основного металла, вполне достаточно 15—20%) ферР1'"
...
Рис. 47. Зависимость площади нерасплавленных зерен от времени плавления при различном исходном содержании феррохрома:
...
рма. При этом содержании феррохром успевает полностью Отвориться в расплавленном сормайте, благодаря чему до-|тектическая зона не получает чрезмерного развития при на-чавке и технологические свойства сплава улучшаются. Такая >мпозиция получила название «сормайт улучшенный».
...
Для более эффективного повышения свойств наплавленного гталла необходимо дополнительное количество феррохрома, ззволяющее получить по всему объему слоя структуру равно-грно распределенного тугоплавкого компонента, сцементиро-шного легкоплавкой эвтектикой. Оптимальная структура обра-/•ется при концентрации феррохрома 50—60%.
...
На твердость наплавленных псевдосплавов в первую очередь Указывает влияние изменение соотношения между тугоплавким компонентом и связкой.
...
Из приведенных на рис. 48 зависимостей твердости наплав­анных псевдосплавов ПС-3, ПС-4 и ПС-6 от содержания туго-|лавкого компонента следует, что несмотря на некоторый раз-|рос
...
больше удельного веса связки, оседают на дно жидкой ванны ц как правило, располагаются у границы сплавления. Эти особен­ности соответствующим образом отражаются на твердости п0. верхностного слоя наплавки при изменении толщины слоя а также на твердости различных структурных зон.
...
Рис. 48. Влияние содержания тугоплавкого компонента на твердость псевдосплавов (грануляция релита 0,18— 0,25 мм, феррохрома 0,1 мм, толщина слоя 1 мм, продолжительность наплав­ки тк
...
Наиболее сильно влияет толщина наплавленного слоя на его твердость у системы ПС-3. Твердость сплава ПС-4 от толщины наплавленного металла практически не зависит.
...
Важной характеристикой наплавленной детали является рас­пределение твердости по толщине наплавленного металла. Рас­пределение твердости у литых сплавов и у псевдосплавов раз­личное (табл. 8). Наплавленные литые сплавы типа сормайта имеют более низкую твердость вблизи основного металла (в до­эвтектической зоне). Распределение твердости по толщине на­плавленного слоя у псевдосплавов ПС-4 и ПС-6 сравнительно равномерное. Композиция ПС-3 имеет более высокую твердость вблизи основного металла.
...
больше удельного веса связки, оседают на дно жидкой ванны ц как правило, располагаются у границы сплавления. Эти особен­ности соответствующим образом отражаются на твердости п0. верхностного слоя наплавки при изменении толщины слоя а также на твердости различных структурных зон.
...
Рис. 48. Влияние содержания тугоплавкого компонента на твердость псевдосплавов (грануляция релита 0,18— 0,25 мм, феррохрома 0,1 мм, толщина слоя 1 мм, продолжительность наплав­ки тк
...
Рис. 48. Влияние содержания тугоплавкого компонента на твердость псевдосплавов (грануляция релита 0,18— 0,25 мм, феррохрома 0,1 мм, толщина слоя 1 мм, продолжительность наплав­ки
...
Таким образом, псевдосплавы имеют существенные преиму. щества перед сплавом сормайт № 1 по общему уровню твердо, сти, ее равномерности с меньшей чувствительностью наплавлен­ного металла к перегреву.
...
Относительная износостойкость. При испытании на машине трения Х4-Б образцов, полученных вакуумным всасыванием
...
износа опытных образцов при истирании позволило установить, что следы абразивных ча­стиц у литых сплавов (например, сормайта № 1) видны по всей поверхности трения, т. е. закрепленная абразивная частица (кар­борунд) практически одинаково царапает структурные состав­ляющие литых сплавов (рис. 51, а). На поверхности трения псевдосплава ПС-4 (рис. 51,6) отчетливо наблюдаются высту­пающие бугорки включений феррохрома, которые в силу своей высокой твердости, приближающейся к твердости абразивны.ч частиц, изнашиваются значительно меньше. Это явление имее: место и при изнашивании в реальных почвенных условиях (рис. 51,а). В то же время в отличие от релита износосто!!-кость крупинок феррохрома не настолько велика, чтобы вызь -i
...
Следует рассмотреть, как же изменяется износостойкость-различных наплавленных твердых сплавов по толщине упроч­ненного слоя. В большинстве случаев изнашивается поверхност­ный слой наплавленного металла, вследствие чего желательно, чтобы его износостойкость была максимальной.
...
■ • Анализ опытных данных подтверждает, что псевдосплавы истемы ПС-4 и ПС-6 сохраняют высокий уровень относитель-Ой износостойкости по всей толщине наплавленного слоя. Ха-актерно, что если износостойкость сплава сормайт № 1 в рай-№ доэвтектической зоны заметно снижается, то у псевдоспла->в ПС-4 и ПС-6 это снижение наступает значительно позднее ! самой границы сплавления).
...
; Псевдосплавы системы ПС-3 ввиду отмеченного выше нерав-*мерного распределения релита по толщине слоя максималь­но
...
«Рис. 51. Поверхности трения металла, наплавленного сормайтом № 1
...
При полевых испытаниях было выявлено, что в некоторых конкретных условиях эксплуатации, когда в процессе работы наплавленный металл подвергается действию ударных нагрузок, псевдосплавы системы ПС-3 не имеют каких-либо преимуществ fio Износостойкости перед сормайтом № 1. В этих случаях про валирующими видами изнашивания рабочих органов является
...
выкрашивание или отслаивание упрочненного слоя. Такой де­фект часто отмечается при изнашивании лап культиваторов наплавленных сплавом, состоящим из 50% сормайта и 50'л релита.
...
В качестве примера на рис. 53 показан характер разрушения режущей кромки культиваторной лапы, наплавленной компози­цией сормайт — релит и проходившей испытания на опытном полигоне Северо-Кавказской машиностроительной станции. На фотографии отчетливо видно начинающееся отслаивание на­плавленного металла. Аналогичные явления имеют также место и при отдельных технологических операциях изготовления на­плавленных деталей (гибке, заточке и др.), когда наплавленный металл испытывает значительные растягивающие 'напряжения
...
В связи с этим необходимо ввести дополнительную характе­ристику различных твердых сплавов — прочность их соединения с основным металлом.
...
При полевых испытаниях было выявлено, что в некоторых конкретных условиях эксплуатации, когда в процессе работы наплавленный металл подвергается действию ударных нагрузок, псевдосплавы системы ПС-3 не имеют каких-либо преимуществ fio Износостойкости перед сормайтом № 1. В этих случаях про валирующими видами изнашивания рабочих органов является
...
м. Несмотря на многообразие методов определения прочно-и сцепления биметаллических соединений, опубликованные ма-риалтл все же не дают
...
Прочность сплавления твердого сплава с основным метал-
...
Рис. 54. Схема образца для испытания прочности соединения наплавленного твердого сплава с основным металлом
...
Из литых сплавов наибольшую прочность соединения с основным металлом при испытании на разрыв имеет сормадт № 1, приближается к нему сплав У35Х26Г6В2РТ. Прочность /Ке
...
Фрактографический и ме таллографический анали, е сочетании со специальным рентгеноструктурным тете
...
м сплава или нарушением технологии наплавки, неизоежно введет к снижению долговечности упрочненных рабочих ''Органов
...
Прочность при статическом и ударном изгибе. В болынин-Гве случаев индукционной наплавки в наплавленном металле у ?аницы сплавления возникают растягивающие остаточные на­ряжения. В конструкциях из хрупких материалов эти напряже-*я представляют особую опасность в тех случаях, когда по ус-■*виям эксплуатации в наплавленном металле возникают на­ряжения того же знака
...
|* При использовании псеводосплавов распределение остаточ-•х напряжений в наплавленном металле ввиду уменьшения ко-Чества жидкой фазы и гамма-твердою раствора часто оказы-*ется более благоприятным, чем при наплавке литых сплавов.
...
м сплава или нарушением технологии наплавки, неизоежно введет к снижению долговечности упрочненных рабочих ''Органов
...
Прочность при статическом и ударном изгибе. В болынин-Гве случаев индукционной наплавки в наплавленном металле у ?аницы сплавления возникают растягивающие остаточные на­ряжения. В конструкциях из хрупких материалов эти напряже-*я представляют особую опасность в тех случаях, когда по ус-■*виям эксплуатации в наплавленном металле возникают на­ряжения того же знака
...
Рис. 58. Микроструктура наплавленного сормайта в зоне разрушения'
...
Когда реактивные остаточные напряжения в наплавленном металле невелики, увеличение содержания тугоплавкого компо­нента в псеводосплавах вызывает некоторое снижение (по сор. майту № 1) относительной прочности при изгибе (рис. 59).
...
Рис. 59. Результаты испытания на стати­ческий изгиб
...
К большинству рабочих органов почвообрабатывающих ма-н предъявляются жесткие требования по толщине и конфи-ации износостойкого слоя, так как этими характеристиками еделяются эксплуатационные свойства наплавленных дета-
...
Рис. 60. Влияние содержания туго­плавкого компонента на коробление образцов, наплавленных различными псевдосплавами: Размер образца 110X25X4, расчетная длина ? = 100 мм, толщина насыпки 3 мм, продолжительность наплавки 30 сек
...
Рис. 60. Влияние содержания туго­плавкого компонента на коробление образцов, наплавленных различными псевдосплавами: Размер образца 110X25X4, расчетная длина ? = 100 мм, толщина насыпки 3 мм, продолжительность наплавки 30 сек
...
Наиболее массовыми деталями являются лапы культивато­ров (заводы «Красный Аксай», Рязсельмаш, Чирчиксельчацп и лемехи плугов (заводы «Алтайсельмаш» и завод им. Октябрь. ской революции, г. Одесса). Помимо этого индукционная на-плавка широко используется в условиях ремонтных мастерских для восстановления изношенных деталей сельскохозяйственных машин
...
По действующим технологическим процессам индукциопнои наплавки псевдосплавы могут быть нанесены на рабочую кром­
...
ис. 61. Макрошлиф поперечного сечения лезвия лапы культиватора, наплавленной псевдосплавом ПС-5; Х5
...
уклонения от заданных режимов наплавки в сторону перегрева вызывают существенного ухудшения структуры твердого ?лава
...
Результаты лабораторных испытаний, подтвержденные дан-|ыми производственных и полевых испытаний, позволяют дать 1ределенные
...
Псевдосплавы системы ПС-4 и ПС-6 с содержанием 40—60% Фрохрома целесообразно применять для упрочнения различ-'X
...
рошей режущей способностью, рекомендуется псевдосплав ПС-5, обеспечивающий по сравнению с сормайтом № 1
...
О т правильного выбора режима индукционной наплавки во многом зависит структура основного и наплавленного метал­лов, конфигурация слоя твердого сплава и, в конечном итоге, свойства наплавленной детали.
...
Продолжительность наплавки является основным парамет­ром, определяющим производительность и экономичность про­цесса. Она определяется мощностью имеющихся высокочастот­ных установок, толщиной требуемого слоя твердого сплава и физическими свойствами наплавочной шихты.
...
Желательно, чтобы процесс наплавки проходил при мини­мальном перегреве основного металла. Слой порошковой шихты имеет очень низкий коэффициент теплопередачи. Поэтому для достижения в верхних слоях шихты температуры плавления сплава потребуется тем больше времени, чем толще слой при­садочного материала, а следовательно, тем более пологой долж­на быть кривая нагрева металла.
...
В процессе наплавки, когда температура поверхности основ­ного металла, на которой лежит слой шихты, достигнет темпе­ратуры плавления сплава /ь температура поверхности наруж­ного слоя шихты будет t2,
...
Температурный градиент тем больше, чем толще слой шихты и чем выше удельная мощность, передаваемая в деталь. С дру­гой стороны, за время Дт температура основного металла также несколько возрастает и достигает некоторой величины г"3. Оче­
...
Чем интенсивнее нагрев основ ного метала, тем больше темпера­турный градиент Дт, тем выше его конечная температура Гз.
...
симально допустимая скорость на­грева. Тонкие слои твердого сплава могут быть наплавлены при боль­шей удельной мощности генератора.
...
С увеличением слоя шихты требует­ся искусственно снижать подводи­мую к индуктору мощность. Часто приходится идти на сниже­ние скорости нагрева также и для того, чтобы обеспечить вы­равнивание температуры на участках детали, имеющих различ­ное сечение.
...
Минимальная продолжительность процесса одновременной наплавки может быть приблизительно определена из уравнения
...
Рис. 62. Схема изменения температуры основного ме­талла (кривая
...
При наплавке с повышенной интенсивностью нагрева неиз­бежно наблюдаются местные перегревы основного металла, рез-ре увеличение проплавления и усиление химической и струк­турной неоднородности в
...
В производственных условиях необ-одимо учитывать возможные колеба-ия электрических параметров устано-ок, геометрических размеров загото-к и
...
Рис. 63. Время, необ­ходимое для завершения процесса наплавки, в за­висимости от толщины наплавленного слоя сор­майта при гидравличе­ской (кривая 1) и меха­нической (кривая 2] гра­нуляции
...
Рис. 63. Время, необ­ходимое для завершения процесса наплавки, в за­висимости от толщины наплавленного слоя сор­майта при гидравличе­ской (кривая 1) и меха­нической (кривая 2] гра­нуляции
...
С известным допущением можно принять, что при оптималь­ной продолжительности наплавки (ij)=Q) отношение средиеи концентрации элемента в наплавленном слое к его исходной
...
концентрации в присадочном металле перед наплавкой для всех рассмотренных сплавов примерно одинаково и составляет для никеля 0,93—0,95; для марганца 0,9—0,95; для углеро и
...
Сильное обеднение наплавленного металла кремнием, оче­видно, можно объяснить его интенсивным переходом в шлак, где кремнезем образует соединение с вюститом.
...
Следует обратить особое внимание на два обстоятельства во-первых, величины понижения концентрации элементов, резко
...
С известным допущением можно принять, что при оптималь­ной продолжительности наплавки (ij)=Q) отношение средиеи концентрации элемента в наплавленном слое к его исходной
...
сличающихся по сродству к кислороду (например, углерод и тикель), с достаточной степенью точности совпадают между со-5ой; во-вторых, характер изменения содержания основных эле­ментов (углерода, хрома, никеля) при перегреве практически те зависит от исходной концентрации элемента в сплаве. Вна-1але
...
Исходя из энергоемкости процесса и оптимального времени наплавки мощность, необходимая для осуществления процесса, может быть приближенно определена из формулы
...
При разработке оптимального процесса упрочнения детали машин необходимо учитывать влияние технологических фактг ров на качество наплавленного слоя.
...
еделах ±20% от номинальной, что не гарантирует получе-равномерной толщины наплавленного слоя. Установлено, что по мере увеличения толщины слоя шихты щчивается продолжительность наплавки образца (рис. 66). астоящее время на заводах, выпускающих самозатачиваю-ся рабочие органы, используются механические дозирующие ройства, обеспечивающие нанесение шихты с колебанием по щине слоя не более 5% номинальной толщины.
...
Рис. 67. Графики для опре­деления толщины слоя ших­ты в зависимости от ее объ­емного веса v:
...
В лабораторных условиях были наплавлены образцы, на ко-рые наносился слой исследуемой шихты толщиной 2, 3, 4, мм.
...
При проектировании самозатачивающихся рабочих органов обходимо учитывать изменения геометрии лезвия в результа-
...
Рис. 66. Зависимость про­должительности наплавки от толщины слоя шихты:
...
Наибольшей деформации во время наплавки подвергаются! длиные режущие органы: лемех глубокорыхлителя, нож измель чающего аппарата силосоуборочного комбайна и др. Прогну) у таких деталей в период наплавки составляет до 10 мм
...
чертежу в отношении величины прогц ба, заготовки перед наплавкой подвер гаются гибке в обратную сторону ца| величину, равную прогибу прямой де­тали.
...
Рис. 68. Зависимость вели­чины прогиба заготовки от толщины кромки лезвия лемеха:
...
Для наплавки псевдосплавов рекомендуются флюсы следую-его состава: 1) 93—95% П-1,5 + 7—5% плавикового шпата; ) 60% П-1,5+ 38% АН-60 + 2% Ti02 (рутила). При отсутствии люса АН-60 он может быть заменен эквивалентным количе-твом флюса АН-348А. Общее количество флюса в шихте при аплавке псевдосплавов составляет 12—18%.
...
Основной задачей термической обработки после индукцион-ой наплавки является устранение последствий перегрева основ-ого металла. С этой целью в технологическом процессе изго-овления деталей после наплавки обычно предусматривается ормализация.
...
Аустенизация наплавленных деталей может производиться ак при объемном нагреве в пламенных или электрических пе-ах, так и на высокочастотных установках. В последнем случае сновной металл подвергается перекристаллизации только непо-редственно на участке наплавки. Учитывая специфику произ-одства наплавочных цехов и участков и местный характер пе-егрева основного металла при упрочнении, нормализацию с агревом т. в. ч., как правило, следует предпочесть термической бработке в печах. В этом случае не требуется разнотипного борудования и оснастки, улучшается гигиена труда, сокраща­ется расход электроэнергии, облегчаются условия автоматиза­ции и механизации. Исключение составляют детали небольших азмеров или, наоборот, очень крупные, наплавленные непре-ывно-последовательным или последовательным способом. В та-их условиях печной нагрев иногда может оказаться технически экономически более целесообразным. Технология и режимы нормализации наплавленных деталей не имеют принципиальных отличий от аналогичной термической обработки других крупнозернистых деталей. Нагрев при аусте-низации производится выше точки Ас3,
...
Для наплавки псевдосплавов рекомендуются флюсы следую-его состава: 1) 93—95% П-1,5 + 7—5% плавикового шпата; ) 60% П-1,5+ 38% АН-60 + 2% Ti02 (рутила). При отсутствии люса АН-60 он может быть заменен эквивалентным количе-твом флюса АН-348А. Общее количество флюса в шихте при аплавке псевдосплавов составляет 12—18%.
...
Кроме толщины основного металла, скорость нагрева ограни­чивают еще конфигурация детали и марка стали. При перемен­ном сечении наплавленного участка скорость нагрева необхо­димо снизить с тем, чтобы выровнять температуру за счет теплопроводности. Рекомендуется также несколько уменьшать скорость нагрева среднеуглеродистых и низколегированны ч сталей.
...
Температура нагрева при нормализации наиболее часто ис­пользуемых для индукционной наплавки сталей приводится \>, табл. 16.
...
альном механизированном станке, местный нагрев под закалку осуществляется т. в. ч., охлаждение спрейерное, водой. Твер­дость носка после закалки с самоотпуском составляет НВ
...
Распространено мнение, что сормайт № 1 относится к спла­вам, не поддающимся термической обработке. Однако результа­ты исследования структуры наплавленного металла (см. гл. 3) не подтверждают этого. В структуре наплавленного металла бы­ли обнаружены термодинамически неустойчивые, метастабиль-ные фазы — аустенит и мартенсит.
...
В целях уточнения этого вопроса рассмотрим на конкретном примере влияние температуры и времени выдержки при повтор­ном нагреве на фазовый состав и структуру наплавленных об­разцов.
...
Исследовали образцы из стали Ст. 3, наплавление порошком сплава сормайт № 1 следующего состава: 3,17% С; 3,20% Si; 0,74% Мп; 28,7% Сг; 3,4% Ni; 0,044% S; 0,036% Р.
...
Наплавку производили при температуре 1280—1300е С, охлаждение после наплавки — на спокойном воздухе. В отдель­ных случаях изучали также образцы, наплавленные при более высокой температуре (1350—1370° С).
...
На рис. 70 приведены рентгенограммы различных зон отпу­щенных образцов, полученные записью на ионизационном ди-фрактометре УРС-50ИМ в излучении меди, отфильтрованном никелем.
...
Хорошо видно, что по мере повышения температуры отпуска происходит постепенный распад у-фазы, причем аустенит первых двух структурных зон отличается значительно меньшей устой­чивостью, чем аустенит доэвтектической зоны: если после от­пуска при 600° С в течение 1 ч
...
Анализ результатов рентгенографического и металлографи­ческого исследования отпущенных образцов показывает, что в первых двух структурных зонах аустенит, входящий главным
...
альном механизированном станке, местный нагрев под закалку осуществляется т. в. ч., охлаждение спрейерное, водой. Твер­дость носка после закалки с самоотпуском составляет НВ
...
4. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ТВЕРДОГО СПЛАВА ПРИ ТЕРМИ­ЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
...
образом в состав карбидной эвтектики, меньше легирован хро­мом, чем аустенит доэвтектической зоны. Этим и объясняется их различная устойчивость при отпуске.
...
• , Металлографические исследования отпущенных образцов позволили выявить некоторые особенности распада аустенита в различных зонах и перераспределения углерода в процессе тер­мического воздействия. Характерно, что мартенситные иглы со­средоточены исключительно в центральной части главных осей дендритов и непосредственно у границы сплавления. Трави-мость мартенсита в исходном состоянии невысокая, а с повы-
...
образом в состав карбидной эвтектики, меньше легирован хро­мом, чем аустенит доэвтектической зоны. Этим и объясняется их различная устойчивость при отпуске.
...
Рис. 70. Рентгенограммы наплавленных образцов после отпуска:
...
шением температуры отпуска увеличивается. Распад аустенита и мартенсита начинается в граничной полоске, а затем в осно-аниях дендритов доэвтектической зоны. При повышении тем­пературы отпуска вплоть до 600° С распад постепенно охваты­вает весь объем дендритов, распространяясь от границы сплав­ления в глубь слоя. Отпуск при 700° С вызывает полный и до­вольно быстрый распад аустенита граничной полоски и основа­ния дендритов доэвтектической зоны. В то же время аустениг-ные участки у верхней границы доэвтектической зоны распада­ются от периферии к центру.
...
Если общее замедление превращения аустенита по мере пе­редвижения от основания дендритов к вершинам обусловлено увеличением концентрации хрома, то неравномерный распад в направлении, перпендикулярном к осям дендритов, связан с дендритной ликвацией углерода.
...
Углерод, увеличивающий дендритную ликвацию хрома (в аустенитной нержавеющей стали с 13% Сг при повышении содержания углерода от нуля до 0,4% отношение концентраций хрома в межосном пространстве к оси дендритов увеличивается с 1 до 1,3—1,35), сам ликвирует в несколько раз сильнее [55].
...
В заэвтектической зоне отчетливо выявляется постепенное повышение травимости ледебурита и образование продуктов распада аустенита. Представляет также интерес появление в пограничных объемах зерен аустенита признаков мартенситно-го превращения, которого до отпуска не наблюдалось.
...
Такое явление наиболее отчетливо обнаруживается в до­эвтектической зоне (рис. 71). Можно полагать, что в данном случае образование а-фазы (мартенсита) происходило не при температуре отпуска, а во время последующего охлаждения (явление вторичной закалки). Выделение субмикроскопических карбидных фаз из аустенита обедняет его легирующими элемен­тами и повышает температуру начала мартенситного превра­щения (Мн).
...
Дополнительным процессом, способствующим упрочнению твердого раствора, является дисперсионное твердение. Деталь­ное изучение характера и условий дисперсионного твердения наплавленного сормайта крайне осложняется трудностью точ­ного учета распределения элементов между карбидами и твер­дым раствором, а также значительной структурной неоднород-
...
шением температуры отпуска увеличивается. Распад аустенита и мартенсита начинается в граничной полоске, а затем в осно-аниях дендритов доэвтектической зоны. При повышении тем­пературы отпуска вплоть до 600° С распад постепенно охваты­вает весь объем дендритов, распространяясь от границы сплав­ления в глубь слоя. Отпуск при 700° С вызывает полный и до­вольно быстрый распад аустенита граничной полоски и основа­ния дендритов доэвтектической зоны. В то же время аустениг-ные участки у верхней границы доэвтектической зоны распада­ются от периферии к центру.
...
Если общее замедление превращения аустенита по мере пе­редвижения от основания дендритов к вершинам обусловлено увеличением концентрации хрома, то неравномерный распад в направлении, перпендикулярном к осям дендритов, связан с дендритной ликвацией углерода.
...
Углерод, увеличивающий дендритную ликвацию хрома (в аустенитной нержавеющей стали с 13% Сг при повышении содержания углерода от нуля до 0,4% отношение концентраций хрома в межосном пространстве к оси дендритов увеличивается с 1 до 1,3—1,35), сам ликвирует в несколько раз сильнее [55].
...
В заэвтектической зоне отчетливо выявляется постепенное повышение травимости ледебурита и образование продуктов распада аустенита. Представляет также интерес появление в пограничных объемах зерен аустенита признаков мартенситно-го превращения, которого до отпуска не наблюдалось.
...
ностью наплавленного слоя. Все же специальные рентгенострук-турные исследования дают основание утверждать, что диспер­сионное твердение аустенита наплавленного металла происхо­дит в
...
уместно отметить совпадение полученных результатов с ис­следованиями Г. В. Курдюмо-ва, Р. И. Энтина и В. М. Ро-зенберга [45], изучавших уп­рочняющие фазы, выделяющи­еся при отпуске аустенитной стали.
...
Исследование микрострук­туры показывает также, что следствием описанных процес­сов распада твердого раствора при отпуске является перерас­пределение углерода вблизи границы сплавления. Оно вы­ражается в появлении в основ­ном металле обезуглерожен-Рис. 71. Мартенситное превращение
...
никелевым электродом. В данном случае образуется довольно Лнирокая обезуглероженная зона, снижающая прочность зоны ■сплавления.
...
I Специальные испытания показывают, что по мере распада ■зстаточного аустенита и увеличения размера обезуглероженной
...
прослойки прочность сплавления при испытании на разрыв сни­жается и у образцов, отпущенных при 700° С, составляет при­мерно 60% исходной прочности.
...
При более низкой температуре наплавки (1290—1300° С; структура слоя преимущественно заэвтектическая) размер фер-ритной зоны в среднем в 2 раза меньше, причем с увеличением продолжительности выдержки интенсивность диффузии заметно снижается (рис. 72,6).
...
Физическая сущность влияния температуры процесса индук­ционной наплавки и микроструктуры сормайта на кинетику обезуглероживания может быть объяснена на основе представ­лений, выдвинутых Л. С. Лившицем и С. И. Паничем [50]:
...
Появления обезуглероженных прослоек при повторном на­греве можно избежать, применяя в качестве основного металла сталь, легированную сильными карбидообразующими элемента­ми. Так, например, в стали 20ХМ (с 1% Сг и 0,2% Мо), наплав­ленной высокохромистым электродом, после отпуска обезуглеро-женные прослойки почти отсутствуют [6].
...
Выше указывалось, что у границы сплавления на первой ста­дии взаимодействия также обнаружено обезуглероживание
...
никелевым электродом. В данном случае образуется довольно Лнирокая обезуглероженная зона, снижающая прочность зоны ■сплавления.
...
I Специальные испытания показывают, что по мере распада ■зстаточного аустенита и увеличения размера обезуглероженной
...
Рис. 72. Зависимость ширины обезуглероженной зоны от продолжи­тельности отпуска при температурах наплавки 1380—1400°С (а)
...
основного металла. В граничной полоске, примыкающей к основ­ному металлу, признаков распада твердого раствора (аустени­та) не наблюдается, что обычно имеет место при диффузии углерода в разнородном соединении (например, при термическои обработке наплавленных деталей). Отсюда можно сделать вы­вод, что в данном случае обезуглероженные прослойки возни­кают в силу иных причин.
...
Рис. 73. Схема распределения углерода у границы сплав-пения при индукционной наплавке сормайта и последую­щей термической обработке (а) и взаимодействия основ­ного металла с флюсом (б)
...
Распределение углерода у границы сплавления после на­плавки и охлаждения до комнатной температуры имеет вид, изображенный кривой /. В основном металле с исходной кон­центрацией С
...
Непосредственно у границы сплавления имеет место так на­зываемая гетерогенная диффузия. Здесь может наблюдаться несколько случаев распределения углерода [70], причем ею со­держание по обе стороны межфазовой границы при определен­ных обстоятельствах существенно отличается. В контактирую-
...
основного металла. В граничной полоске, примыкающей к основ­ному металлу, признаков распада твердого раствора (аустени­та) не наблюдается, что обычно имеет место при диффузии углерода в разнородном соединении (например, при термическои обработке наплавленных деталей). Отсюда можно сделать вы­вод, что в данном случае обезуглероженные прослойки возни­кают в силу иных причин.
...
Рис. 73. Схема распределения углерода у границы сплав-пения при индукционной наплавке сормайта и последую­щей термической обработке (а) и взаимодействия основ­ного металла с флюсом (б)
...
Распределение углерода у границы сплавления после на­плавки и охлаждения до комнатной температуры имеет вид, изображенный кривой /. В основном металле с исходной кон­центрацией С
...
Рис. 73. Схема распределения углерода у границы сплав-пения при индукционной наплавке сормайта и последую­щей термической обработке (а) и взаимодействия основ­ного металла с флюсом (б)
...
их участках твердой и жидкой фаз ликвирующая примесь в частности, углерод) переходит из пограничного слоя твердой азы в жидкую, стремясь на границе создать перепад концент-аций, определяемый константой распределения, величина ко-орой согласно работе [16] для углерода равна 0,13, а для хрома ,95. По Г. Л. Петрову, при резком отличии содержания элемен-ов в жидкой и твердой фазах влияние перераспределения нич-ожно и им можно пренебречь. В общем случае характер рас-еления углерода, кроме коэффициента ликвации, зависит от оэффициентов диффузии в твердой и жидкой фазах, продол-ительности процесса, исходных концентраций элемента, шири­ны двухфазной зоны и т. д.
...
При термическом воздействии (отпуске или нормализации) углерод диффундирует из основного металла в наплавленный, создавая на границе сплавления перепад концентраций Cf — С*
...
Диффузионный слой, образующийся в результате взаимодей­ствия стали только с флюсом (рис. 73,6, кривая 4),
...
Кинетика распада остаточного аустенита в наплавленном металле подчиняется определенным закономерностям. В резуль­тате большого числа специальных экспериментов методом ко­личественного рентгеноструктурного анализа была построена (рис. 74) объемная диаграмма кинетики превращения аустенита заэвтектической зоны в координатах температура — время — количество аустенита [108].
...
вале температур 500—800° С. Наличие двух областей минималь­ной устойчивости аустенита связано с существованием двух механизмов превращения — перлитного и бейнитного.
...
Известно, что в углеродистых сталях легирование хромом резко подавляет бейнитное превращение. Например, в стали с 1% Си
...
У образцов, наплавленных сормайтом № I, степень развития бейнитного превращения при повторном нагреве также очень мала. В данном случае в нижнем интервале температур распа­даются участки твердого раствора, непосредственно примыкаю­щие к карбидной фазе. На это указывает повышенная трави-мость границ карбидных включений у образцов, отпущенных при 300° С.
...
Температурный интервал перлитной области с увеличением выдержки при данной температуре заметно расширяется.
...
вале температур 500—800° С. Наличие двух областей минималь­ной устойчивости аустенита связано с существованием двух механизмов превращения — перлитного и бейнитного.
...
Известно, что в углеродистых сталях легирование хромом резко подавляет бейнитное превращение. Например, в стали с 1% Си
...
Рис. 74. Кинетика распада остаточного аустенита заэвтекти-ческой зоны сормайта № 1 при повторном нагреве
...




    Термическая обработка сплавов: Справочник
    Цветные металлы и сплавы: Справочник
    Новые интеллектуальные материалы и конструкции. Свойства и применение
    Индукционная наплавка твердых сплавов
    Ультразвуковая дефектоскопия: Справ. пособие
    Процессы цементации в цветной металлургии
    Инструментальные стали и их термическая обработка

    rss
    Карта