Головна

ВИВЧЕННЯ ЗМІНИ мікротвердості багатошарових МЕТАЛЕВОГО МАТЕРІАЛУ ОТРИМАНОГО МЕТОДОМ електрошлакової переплавки

  1. I Вивчення пружного зіткнення.
  2. I етап - вивчення теоретичних основ технології різнорівневого навчання.
  3. II. Вивчення непружного зіткнення.
  4. II.2.2. Вивчення роботи відділів банку
  5. U Питання 21. Розрахунок складних електричних ланцюгів методом двох вузлів.
  6. V.5. Правові зміни в статусі осіб

... ВІД БУЛАТА ДО СУЧАСНИХ МАТЕРІАЛІВ ...

Чуманов І. В1., Матвєєва М. А2

456200 Росія, ФГБОУ ВПО ЮУрГУ філія в м Златоусті

1 - д. Т. Н, зав. Кафедрою «Загальна металургія»

2 - аспірант кафедри «Загальна металургія», 26mist26@mail.ru

Булат - історично давній термін, оброслий великою кількістю легенд та історій, в яких яскраво описуються його чудові властивості. І дійсно, властивості, які виявляють булати - сильно дивували вихідців раніших часів [1,2,3]. На даний момент, маючи значно більше широкі наукові пізнання, до питання вивчення властивостей булатів вже можна підходити неупереджено і скрупульозно, відкинути всі легенди і оцінювати тільки факти. І природним чином вимальовується наступний незаперечний факт - булат - перший композиційний матеріал вироблений людиною. В основу його «чудесних», «особливих» властивостей закладений принцип поєднання двох різнорідних матеріалів - чистого заліза і чавуну, чергування яких і надає композиції унікальні властивості [4,5,6]. Цей принцип - з'єднання різнорідних матеріалів Рідкофазний способом - і покладено в основу отримання цілого класу металевих композицій.

У нашому випадку багатошаровий металевий матеріал був отриманий за допомогою електрошлакового способу формування заготовки [7]. Електрошлаковий переплав вельми варіативний і дозволяє вирішити задачу отримання багатошарового металевого матеріалу з високою сплошностью з'єднання шарів для подальшого переділу [8].

Формування шарів нового складу здійснювалося подачею, із заданою періодичністю в жідкометалліческім ванну углеродосодержащего матеріалу конкретної масою (табл.1). З метою визначення змін, викликаних введенням добавок, проведені механічні випробування, дослідження мікро- і макроструктури [9]. Для більш повного виявлення властивостей матеріалу - проведений ряд випробувань, для визначення мікротвердості отриманої металевої композиції. Вимірювання мікротвердості при металографічних дослідженнях у багатьох випадках дозволяє отримати результати, недосяжні при макроскопічних механічних випробуваннях. Наприклад, виявити картину зміни значення твердості в багатошарової металевої композиції.

Як відомо, мікротвердість вимірюється втискуванням алмазної пірамідки під навантаженням менше 2 Н (200 гс) [10]. Вимірювання мікротвердості відноситься до мікромеханічним випробувань, які були розроблені для металографічних досліджень властивостей окремих структурних складових сплавів.

Випробуванням на мікротвердість піддавався матеріал, отриманий при електрошлаковій переплавки сталі марки 30Х13 з введенням в плавильний простір, по ходу переплавки, присадки-науглеражівателя. Хімічний склад отриманої багатошарової композиції: C - 0,6 ... 1,3%, Si - 0,5%, Cr - 10,54%, Mn - 0,25%, S - 0,024%, P - 0, 039 %. Дані за технологією отримання, маркування зразків і отриманим механічним властивості багатошарового металевого матеріалі наведено в таблиці 1. Мікроструктура отриманого матеріалу представлена ??на малюнку 1.

Визначення мікротвердості багатошарової металевої композиції проводилося на платформі ТОВ «Тіксомет» м.Санкт-Петербург. На Мікротвердоміри Buehler Micromet 6040 з моторизацією і оснащений програмним забезпеченням Thixomet, з використанням чотиригранної алмазної пірамідки при навантаженні 200 гс. Дослідження велися відповідно до ДСТУ ISO 6507-1: 2007. Дані про результати випробування мікротвердості представлені в таблиці 2. Відбитки мікротвердості на малюнку 2. Так само, виміряна мікротвердість фази карбіду - карбіду хрому при навантаженні 20 гс, вона становить 1 278 HV. Структура матеріалу - перліт + карбіди. Літературні джерела дають наступні значення мікротвердості для високовуглецевого пластинчастого перліту (для стали марки Х12) - в межах 275 - 365 HV, мікротвердість мартенситу в загартованої сталі ~ 800 HV, мікротвердість карбідів в загартованої сталі 900 - 1300 HV [11]. Отримані експериментальні дані цілком відповідають літературним, з тією поправкою, що високі значення мікротвердості перліту в зразках 5 - 8 спостерігаються не тільки в загартованому шарі, але і по всьому перетину зразка.

Аналіз отриманих даних дозволяє констатувати наступні факти. Мікротвердість матеріалу, з великою кількістю присадки - вище, ніж з меншою масою присадки-науглерожівателя, що логічно пояснюється великою кількістю карбідної фази. На поперечних зразках - мікротвердість вище ніж на поздовжніх - причина криється в особливостях режиму деформації - відбувалася осаду злитка по висоті і, відповідно, більше ущільнення в цьому напрямку. Зразки, піддані більш глибокого ступеня деформації і термічної обробки по режиму отжиг і отжиг + гарт - показують результати значення мікротвердості майже в 2 рази вище. Так само, варто відзначити - глибокий ступінь деформації (квадрат 15 ? 15) призводить до розмиття в структурі матеріалу шарів, що добре видно по таблиці 2. Перепади значень твердості в зразках 5 - 6 (~ 7%), а в зразках 1 - 4 (~ 15%). А це значить, ступінь деформації на зразках 5 - 6, призводить до «розмиття» багатошарової структури і є вже небажаною.

Висновок.

Дослідження історичних булатів - безцінне для історії. Але одночасно зі збереженням історичної цінності цього матеріалу, він може бути використаний як платформа для створення сучасних, технологічних і наукомістких матеріалів.

___ / І. В. Чуманов /

___ / М. А. Матвєєва /

Утримання кладовище | літератури

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати