Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Вплив способу введення нанопорошка діоксиду кремнію у зварювальну ванну на зносостійкість та структуру низьколеґованого натопленого металу

В. Д. Кузнєцов1, Д. В. Степанов1, В. В. Перемітько2, О. Л. Косинська2, А. І. Панфілов2, І. В. Коломоєць2

1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
2Дніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівськая, 2, 51918 Кам’янське, Україна

Отримано: 16.07.2019; остаточний варіант - 22.04.2020. Завантажити: PDF

Вивчено вплив способу введення під час дугового натоплення нанопорошка SiO2 у зварювальну ванну на зносостійкість та структуру низьколеґованого натопленого металу. Діоксид кремнію фіксували попереднім розбризкуванням на поверхню спиртового розчину, нанесенням суміші нанопорошка з флюсами або олівцем з парафіну та SiO2. Натоплювання металу проводили на зразки зі сталі 09Г2С дротами Нп-30ХГСА під флюсом АН-60 та Св-08Г2С під флюсом АН-348А. Для коректності порівняння режим натоплювання зберігали незмінним. Випробування на зносостійкість проводили за умов тертя металу по металу за схемою вал–колодка. Величину зношування, одержану в результаті випробування, визначали зважуванням або вимірюванням зразків до та після процесу стирання. Виявлено залежність характеру змін у натопленому металі від способу внесення додаткових матеріялів. Найпомітніше підвищення твердості у випадку введення нанооксиду у суміші з флюсом АН-60 за спрей-технологією та застосування дроту Нп-30ХГСА. Максимальну зносостійкість мають зразки, натоплені тим самим дротом при внесенні до зварювальної ванни нанопорошка, закріпленого парафіном. Ефективність схем введення залежить від системи леґування електродного матеріялу: під час натоплювання дротом Св-08Г2С одночасного зростання твердості та зносостійкості не спостерігалося. Введення нанооксиду кремнію у суміші з флюсом призводить до формування дрібнодисперсної структури ферито-карбідного складу. Фіксується комбінація фериту різної морфології: полігональний ферит на межах зерен, від якого росте відманштетний ферит, та різнонапрямлені пластини голчастого фериту. Від внесення нанопорошка діоксиду кремнію у суміші з парафіном збільшується кількість цементитних виділень. З’ясовано, що зростання твердості пропорційне подрібненню феритно-карбідної складової структури, а підвищення зносостійкості — кількості цементитних виділень.

Ключові слова: дуговий натоп, внесення нанопорошка, варіювання схем, твердість, зносостійкість, структурно-фазовий склад натопленого металу.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i08/1107.html

PACS: 06.60.Vz, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 81.20.Vj, 81.40.Pq, 81.65.-b


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Ю. С. Карабасова, Новые материалы (Москва: МИСиС, 2002).
  2. І. К. Походня, В. В. Головко, С. М. Степанюк, Д. Ю. Єрмоленко, Фізико-хімічна механіка матеріалів, No. 6: 68 (2012).
  3. В. В. Головко, С. Н. Степанюк, Д. Ю. Ермоленко, Автоматическая сварка. № 2: 16 (2015). Crossref
  4. В. В. Головко, В. Д. Кузнецов, С. К. Фомічов, П. І. Лобода, Нанотехнології у зварюванні низьколегованих високоміцних сталей (Київ: НТУУ «КПІ»: Політехніка: 2016).
  5. Г. Н. Соколов, И. В. Лысак, А. С. Трошков, И. В. Зорин, С. С. Горемыкина, А. В. Самохин, Н. В. Алексеев, Ю. В. Цветков, Физика и химия обработки материалов, № 6: 41 (2009).
  6. П. І. Лобода, В. Д. Кузнецов, І. В. Смирнов, М. О. Сисоєв, К. П. Шаповалов, Прогресивні технології і системи машинобудування, 1, №1: 174 (2014).
  7. В. А. Полубояров, Гао Хонг, Чен Меилинг, Сб. труд. Второй Всеросс. конф. по наноматериалам «НАНО 2007» (13–16 марта 2007 г.) (Новосибирск: Наука: 2007), с.75.
  8. И. И. Фрумин, Автоматическая электродуговая наплавка (Харьков: Металлургиздат: 1961).
  9. И. А. Рябцев, И. К. Сенченков, Теория и практика наплавочных работ (Киев: Экотехнология: 2013).