автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Литые биметаллические композиции молибденовый сплав - сталь для штампового инструмента
Автореферат диссертации по теме "Литые биметаллические композиции молибденовый сплав - сталь для штампового инструмента"
РГб од
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО
0 оОПБЦИМьного ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ
1 О (ПУН УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АБУ РАИХАНА БЕРУНИ
На правах рукописи НОРХУДЖАЕВ Фанзулла Рамазонович
УДК 621 74.04:669.14.018
ЛИТЫЕ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИЙ МОЛИБДЕНОВЫЙ СПЛАВ-СТ'ЛЬ ДЛЯ ШТАМП0В0Г0 ИНСТРУЖГА
Специальность 05.16.01 — Металлов дсние и термическая
обработка металлов
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Ташкент — 1993
/■
\
Работа выполнена на кафедре «Машины и технология литейного производства» Ташкентского Государственного Технического Университета имени Абу Райхона Беруни-
Научный руководитель — доктор технических наук,
профессор Чекуров В. В.
Научный консультант — кандидат технических наук,
доцент Мирсалиев М. М.
Официальные оппоненты — доктор технических наук
Мухаммедов С. М.,
кандидат технических наук Мавлюдов Р. Ф.
Ведущее предприятие — Узбекский комбинат тугоплавких и жаропрочных материалов (УзКТЖМ)
Защита состоится «.-¿¿С»_1993 г< в /¿^
часов на заседании специализированного Ученого совета К- 067.07.24 в Ташкентском Государственном Техническом Университете имени Абу Райхана Беруни по адресу: 700095, г- Ташкент, Вузгородок, ТашГТУ, лабораторный корпус ЦП ИМ, ком. 4.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Ташкентского Государственного Технического Университета имени Абу Райхана Беруни.
Автореферат разослан ^ » 1993 г.
Отзыв просим направлять по вышеуказанному адресу на имя ученого секретаря Специализированного Совета.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент
- 3 -
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА'РАБОТЫ
Актуальность проблем. Развитие современного изшикострой-йия связано с цироким использованием формообразующих инструиан-юв (штампы, пресс-формы ) и технологической оснастки, работающих в сложна* условиях температурно-силового нагружеиня.
Ловшюшю работоспособности, надежности и долговечности атакпових' инструментов и снцкеяив трудоемкости и энергоемкости их производства - насущная проблема машиностроения. Комплексное рвав Hilé этой 'ваяной проблемы связано с разработкой новых материалов и ¡технологии. . ....
В особенно жестких.условиях работал? вгаши для горячей обработки давлением. Все большое применение для этих видов инструментов находят иолибден я aro'сплавы,. которые отличаются высоткой аароирочностьа.
Однако использование i.x приводи* к зашмоыу росту стой-' нооги итаилоз при крайне низком коэффициенте использования -кз-геразлоз. В этой связи лришюаив. яззесЗшоа, но малораспространенно*: технологии литья по схеме вставка ..(рабочий элацзнт из яяогруианталШых ¿итерлалов^-литoi¡ корпус • (иесуцаа основа) из конструкционно!.« стали • позволит' разить г.роблеиу элективного использования молибденовых сплавов. ' ••.
Использование в качестве' рабочих элементов атаыпэв голдб-деноаих сплавив усложняется большим различие и со сталяаи в значениях .физических, характеристик и в лервул очередь в к.т.р. и температуре плавления. Поэтому изучение условий и особенностей формировании композиций между шлибдеиовыаз' сплавами и латыш': кояотрукцаоШшки сталями является актуальной задачей, направленно!; как на сниавнаа.. гр'удооакоот а изготовления штампов и етаапо-' вой оснастки с рабочими аяеыва'така из одйибденовых сплавов, .рационального их использования, та.: и на создание надежного и работоспособного соединения в композициях. .' . '. ■ '
Цель рао'о.ти. Исследование- шханизиа '.{.ормироаанан и свойств литых шншозициЯ шлйбдопогий оляав-хонс?рукциоя<адя сталь а раз-
_ _
работка на этой основа технологии изготовления итаюювых инструментов для горячий обработки давлением. ' -
Разработка состава и технологии производства нового спеченного порошкового сплава системы i.lo-Ti С для рабочих элементов итаипового инструмента и оснастки.
Научная новизна. Изучен механизм формирования,состав, строение г физико-механические свойства.переходной зоны литых композиции молибденовый сплав-сталь в зависимости от состава, способа нансоонип и толщины промакуточного слоя.
Разработан новый спеченный порошковый сплав системы • iio-Tî С для работы при высоких температурах и давлениях и определены условия формирования литых композиций о рабочими элвмечтами из этого сплава. • <
Практическая ценность. Разработана технология получения литых биметаллических'композиций ыекду молибденовыми сплавами и конструкционной сталью'для'штамповых инструментов таких, как пресс-формы литья под давлением алюминиевых сплавов, матрицы для прессования труднодефорыируеьих'тугоплавких металлов и. сплавов. - '
Разработан специальный спеченный порошковый сплав системы Uo-fiС,.предназначенный для работы при высоких теашратурах и давлении в качество рабочих элементов итампового инструмента и оснастки.
Апообация работы. Результаты работы в полной объеме доложены и обсукдены на кафедре "¡¿аашш и технология литейного производства".
Основные положения диссертации доклады?.» я;;оь на б-тн всесоюзных К республиканских научно-технических конференциях ( Ташкент - ÎSPC.i"..-?!,1922,1925, Санкт-Петербург -1992).
Публикации, шторкэды диссертаций отракопи в 6-ти почахни;-. работах.
Структура и объем диссертации. Робота состоит из введения, ч глаз, выводов, списка использованной литературы из 95 наименований и 6 приложений; содержит 164 страницы казшяопасиого текста,, включая 13 таблиц и 55 шшюхраца?..
ОСНОВНОЙ СОДШАНИВ РАЯЛ'Н
Во введении обосновывается а;(туальность выбранной тэт, формируется цель работы и полонания выносимые на защиту.
В литературной обзоре рассматривается вопросы, связанные о объемом производства и условиями эксплуатации штампового инструмента в современном машиностроении. Приводятся данный о соотпо-г. шении стойкости и стоимости штампов, удельной доли штампов в себестоимости производимой продукции. Обосновывается эффективность изготовления штампов литьем. .
Проводится анализ использования в мировой практике литых штампов с разбором их .технологических а эксплуатационных преимуществ. Дается сравнительная,оценка различных способов литья, ас-. пользованных для производства атаыпов а итаиповой оснастки, до-лае:еся вывод о целесообразности при мнения прецизионного способа-литья по газифицируемы моделям.
Разбирается особенности способа литья по гази^инаруошл моделям, подчеркивается простота технологии, доступность,- а ташка новизна технического решения-использования зтого способа для производства литых штампов.
11а оскода анализа условий работы и конструктивных особенностей «аилов для прессован!!;! жаропрочных тугоплавких ¡металлов, и сплавов, проводится сопоставление ¿штариалоа, приминаемых для штампов горячей обработки давлением, йз этол группы сплавов выделяются молибденовые сплавы, как васьаа перспективный материл-ли для штампов. Приводится общая характеристика сплавов на основе молибдена, согласно общепринятой классификации: низколегированных, дисперсно упрочненных, высоколегированных, в частности эвтектического сплава системы 1ло-Т;С. - ■ ,
Ставится проблема рационального использования молибденовых сплавов, намечается во решанае путам создания коипоаационшх датараалоз. Намечается технологическое решение проблемы рацио- -нального использования молибденовых сплавов, путам разработки -технологии получения биметаллических композиций с рабочими элементами из молибденового сплава и несудаи основы из конструкционной стали. • . ■'■■-■.■■'
На основе вышеизложенного сформулирована цель работы и
- 6 -
намечены направления исследований.
МАТЕРИАЛЫ 'и ИВТОДША ИССЛЕД03АНИЙ,ИСШТАШ!Й.
Рошенио поставленных задач потребовало, в первую очередь, произвести выбор объектов, перевод которых на новую технологию бесспорно выгодой. В качестве объектов выбраны два вида матриц, работающих б экстремальных .условиях-катрица для прессования ва-ропрочных тугоплавких металлов и сплавов, матрица аппаратов высокого давления для синтеза сверхтвердых материалов.
Для исследования влияния состава молибденовых сплавов на процессы формирования Композиции было выбрало 4 сплава, представляющие основные группы молибденовых сплавов:технический чистый ¡голибден марки Ыч, сплав ТСК-3, сплав ВЫ-1., эвтектический сплав системы Г.'о—Ti С. .
Несущая основа композиции формировалась из литейных конструкционных сталей 40ХЛ, 40ХНШ1.
В качестве материала промежуточного слоя, призванного компенсирован. существенные различия гладу основными составляющими коппозиции Е'к.г.р. и температуры плавления применен самофлюсув-о.иася сплавы сисгош Си-tf'-i.in (ВПР-2), система М> — i.fn (ÎIP-H58Î), а такие чистый /Л ;
'Промежуточный слои наносился плазызнним напылением на ус-' таковке Л7-3 (ВПР-2, ПР-Н58Ф) и электролитически (Ni ) в элект-■ролизных ваннах на сернокислых электролитах. Толщина наносимого пекрмтип - 0,1-0,6 ш.
Вставки с покрытием размечались в ненополистироловоП модели и заливались расплавом стали перегретой до температуры I60U-1650°С. Поело'охлаждений, выбивки и очистки, отливки проходили механическую обработку и термообработку по стандартному для стальной составлявшей' рокицу.
Переходная зона, соединения композиции исследовались с помощью макро и микроструктурного анализа (ИБС-2, ШИ-8), млкро-рентгеноспектрального анализа на растровом микроскопе S -ISO с рентгеновский энергодисперсиошшы микроанализатором, количественного фазового рентгеноструктурного анализа на установке ДР0Н-2/0.
Оценка свойств переходной зоны производилась ira резулма-
таи проиора шкротвердости по поперечному сечения на мшсротьор-домере ПЫТ-З.
Прочность соединения на срез (ос/>)« пара работоспособности композиции, определялась на универсальном непитательной машина на специальных образцах.
Марой надеиности служили данные по определению величины критического раскрытия трзуиш ( $с ),, определение которой производилось. На машина "1231-^-10", на образцах на трехточечниИ изгиб с надрезом глубиной 0,6-1,0 ш н радиусом в вершине надреза.
"X =40-60 мка. Кинетика распространения трещины изучалась по данным акустической эмиссии, диксируеыои с 'помоцьа установки конструкции ШСиС.
Испытания на долговечность включали сравнительные сха.".до-тв ила эксплуатационные испытанна готовых изделии, тполявнтх по стандартной и предлагаемой технологии.
Обработка экспвреыентальнах данных велась с пошцьа специальных подпрограмм на ПЬЗЛ, совместимой с 1В.Л.
й1уъТАЛлачьск1Ш коашзда ишод'шиод сшзы-' жмшый коисшкцлиаш сши.
В этом разделе приводятся результаты исследований состава, строения и свойств переходной зоны ко«позиции, .устанавливается технологические условия, контролируемое при проведении зкспэри-ибнюв, уточняются уровни контролируемых параметров, ;>орма, размеры и .количество образцов.
Исследование готовых образцов композиции начинались с•цзк-роструктурного анализа, позволяющего определить сплошность переходной зоны.
макроанализ переходной зона кошюзацаи с промежуточный слоем из N'1 нанесенной электролитический путай показал, что в зона мезду молибденовой составляющей и'промежуточным слоем обнаружены пори, нарушающие сплошность. Вто послужило причиной отказа в дальнейших исследованиях от использования электролитического способа нанесения проаажуточного слоя.
Б варианта композиций с'проаекуточнма слоем; нанесенном влазаешши йалилениак, на зависят ог'тоздша покртия достигалась сплошность и компактность параходной зоны, оясустака треа-ип как
-tico сплавом ВПР-2, так и со с планом ilF-!15áí>. Обращало внимание ла факт большого различия л толщина переходной золи (от jD»3 до 1,5 иа) ¡ipil исходной толдпно проызкумчяого слоя 0,6' ни. Эео связано с податливостью корочки на границе раздела швду. расплавами прогшухочного слоя и стали, которая нвравяонзряо деформируется в процасое ¿садки стали. Во изо'оуании образования неравнопрочного и неодяородаого создааоняя рекомендовано ограничиться толщиной ирошлуючяого слоя .до uü.
-икроструктурпый анализ переходной зоны 4- вариантов кошю-зицяй: шлио'дан А-сталь 4СШ; сплав ís.r-I-сгаль 40ХЛ," сплав TCJ-3-стаяь НЫЛ; эдгекЬпоскнИ сплав úo~T¡ О - сталь Ш\1Ш о прошау-точ i :í.í ;.j слои и из сплава BiIP-2 ходциноЗ 0,¿; 0,4? 0,5 «ц и сплава ПР-:156,' т0л£!шш;1 0,'t им показал, что в структура переходной зоны аокпо выделить следу ¡одие зона:
i-sano - во стороны оиливо на основе ¿¡о тол'дшю^ от U, 02 до ü, I ии с noüuaoiüíoii трэваиоотьв но сравнению с основой сплава; г-ьояа - зона па основе ироиодуючиого слоя. .
Око вклачиет в езо'а подгоны, особенно хорозо уаэ-ллчкше на варяь-nte с з?олдвяо.; прожиточного с.юя-0,6 вн. о) со сторона 1.:йл.;и,а;ниво;] составлявшей подзона голчяно»; 0,üL»-J,i ий- отличается високот дзепзрснистьу л едцородкоегьа структура; о) следут/дал-тол::;:л:о.. J,ü-¿-¿!, Ii> с хараптер-iai! с oo::u:.;.¡ слиио тра-
васишясл т;:,л;...; ¿-чьслсаии;
в) подзона то,..и с: ,:,!.;л ..títí::;*; етреелле:.! толдл-
• но Л О, I-U,.5 ы.., по с :.;еаьтплл :лу.,:чендрйтн;:~ ...I уцасагкокл с питлленпа:, травллостьз;
г) уоследяяя, iifi:.:üi'a.ü.!ii,! столл, vo:m¡mo.¡ 0,02-0,03 состоящая аз однородная, ров-нооошх нрнсталлпiü:j.
З-зона - сплошная зона кз гронлцч со utoatr; золяооо'риэяой толцинол до дт, ;;;;о?да пщэдя хорошо выраженной Д-улсло.лио сч^оошв л вст;;ечаил;;й-сл в но!: учо.сткя раг;лт,;: ептоллостн;
4-зона - иауглерокаьанаа стали, толцишы до 0,1-0,3 мы в зависимости от размеров насуцзй основа,пмеа-цал перлито-цаментитное 'или перлитиое строэнаа.
Размеры зон имеют некоторую зависимость от состава молибденовой составляющей, что выражается в большей толципа I и 2 зон' по мере возрастания степени лагированности сплава на основе ¡.¡о. Наименьшие размеры этих зон.зафиксированы у композиций со вставкой из Ыч, наиболыяее у эвтектического сплава rJo-'I'jC, а у сила- ' bob BM-I, TC'i.!-3 они имеют промежуточные значения.
Структурные отличия переходных зон у композиций с промежуточным слоем из сплава ПР-íSJi при совладении общей картлш строения переходной зоны выражаются большим развитием 3 зоны и укрупнением размеров, участвующих в их построении дендритов.
• .,й:кророятгеносг.ек'тральшй анализ распределения элементов по поперечному сечению переходной зоны показал, что при формировании композиций происходит проникновение основных элементов промежуточного слоя (Ni-,. Си) а прилегающие слои стали и молибденового сплава на глубину 0,1 мм. Причем никель отличается в этом отношении больлей активностью. ¿она па основе сплавов ВЛР-2, ПР-1Б8Ф обогащена Jo и Ti со строка молибденового сплава и неле-зом со стороны ¿¡тали.
Изменения фазового состава переходной зоны сопровождаются образованием остаточного аустенита в стали. Наиболее слояный состав зафиксирован во 2 зона, сформированной на основе сплава - * ВПР-2 и I1P-UВ ней содергатся растворенные в расплава промежуточного слоя элементы, составляющие композицию материалов, а такие фазы, образовавшиеся в результате взаимодействия мзеду основными элементами ( Гамэ), основными з^емвйваиа 'и углеродом (üo4C, Fe3.Jo3C)-, остатки элваангов сосгавлнщшс основу промену-точного слоя (Си). Более активно процессы взаимодействия проте-. кают во 2 зоне на основа сплава' HP-tódj, где практически, не остается элементов сосгавл.лэда основу промежуточного слоя.. |
Проыор мпкротвердости композиции с толщиной промежуточно-, го слоя 0,ó мм, показал,.что в пределах 2 зоны,сформированной ' на основа материала 'промежуточного слоя .наблюдаются два пика шкромердости. Йоллчашг пк:<э'со с/орош молибденовой составляющая шив, чем со ci.-cpoíaj стали на 50-Х00 НУ Пик микротвердосзм]
-10в композициях с евхоктичоским сплавом Но-Т! С сливается с верхним уровнем твердости этого сплава- В 1,4-зонах переходного слоя наблюдается некоторое повышение ыикротвордости в большей степени со стороны стали (на 40-80 НУ) и в меньшей, со стороны молибденового сплава (до 50 НУ).
Переход к вариантам композиции с толщиной промежуточного слоя 0,2 и 0,4 мм сопровождается слиянием пиков микротвердости и образованием единого ассиыетричного пика с вершиной, сдвинутой в сторону составляющей на основе ¡.¡о-сплава. Вариант с эвтектический сплавом ¡.'о-Т;С характеризуется исчезновением пика со стороны стали и резкий возрастанием как верхнего, так и нижнего уровня распределения мнкротвердости от твердости стали (180220, НУ) до твердости 1.1о-сплава (-500-1100 НУ).
Обобщение.результатов проведенных исследований позволило представить механизм нормирования композиций..Он включает несколько последовательных этапов:
1- заливка расплава,*
2- контакт расплава с промежуточным слоем и ого моментальная кристаллизация с образованием твердо»! корочки;
3- прогрев промежуточного слоя до температуры плавления и переход его в жидкое состоянии; •
■ 4-, взаииодвЯстзие иезду расплавом на основе материала промежуточного слон и ограничнваацими его твердыми поверхностями;
5- последовательная кристаллизация, сначала стали, а за-, тем зоны на основе промежуточного слоя.
Из положений механизма определены технологические особенности, которые необходимо учитывать при разработке технологии:
1. Нельзя допускать расплавления корочки шзду расплавами стали и промежуточного слоя;
2.•Толщина промежуточного слоя не должна превышать '0,3-.
0,4 т;
3. Предпочтение при формировании композиции еле,¡уст отдать сплаву. ПР-П38Ф; . • "
4.- При проектировании композиции следует принимать во внимание состав .молибденовой составляющей.
Работоспособность полученных коаиозиций оценивалась по прочности соединения на срез бер. Как показали испытания, - паи-
меньшие показатели прочности яд срез имеют композиции с технически чистым молибденом 1.1ч. Уровень прочности изменяется в пре-долох 120-160 МПа для вариантов с промежуточным слоем из сплава ЬЛР-2 и 160-190 Ша для варианта с прошауточным слоем из сплава ПР-Н58Ф. Более высокие показатели для композиции со вставками из сплава ТСМ-3 и ВН. Соответственно для варианта о ВПР-2 и сплавом ТС1.1-3 -140-170 Ша, со сплавом В(:1-1-160-210 Ша, для варианта с ПР-Н58Ф эти показатели составляют 180-220 МПа' и 200240 Ша. Наибольший уровень прочности достигается для композиций со вставками из эвтектического сплава Но-Т!С для типа композиций с промояуточным слоем из сплава ВПР-2 составляет 170-220 Ша, а с про мажу точшм слоем из сплава ПР-Н581> -220-250 ¡.Ша.
Критическая величина раскрытия трещина у всех биметаллических образцов как в литок, так и в тврмообработанном состоянии выше на 10-20 чем цельных образцов.
Наибольший эффект повышения вязкости разрушения при переходе от цельных образцов из молибденового сплава к биметаллическим зафиксирован Для композиции с эвтектический сплавом Мо-Т;С-соответственно 15;» для литого состояния и 25 ¡3 для терюобрабо-танного.
Оценка долговечности композиций проводилась с ориентацией па конкретную область их применения. Так композиция сплав Вй-1-сталь 40ХЛ, предназначенная для пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов исиытывалзсь на специальном стенде. За'меру долговечности принимался показатель смятия образцов под действием расплава сплава АЛ4 и давления на пресс-плункер стенда. Срав-яительшо испытания показали, что долговечность образцов из композиции сплав ви-1-сталь 40ХЛ превышает долговечность контрольных из стали 40X11»,Л более, чем в 4-раза. •
Сравнительные эксплуатационные исдатания матриц для прессования молибдена марки !.1ч, выполненных по стандартной и предлагаемой технологии показали, что оба варианта матриц имеют сопоставима .стойкость. .
По итогам проведенных исследований- и испытаний определены основные требования и полояокил технологии получения-литых ' •биметаллических композиций квзду молибденовыми сплавами и сталя-
ми для ытамповых инструментов, работающих при высоких температурах и давлениях.
- СШОДННАЯ ПОРОГОВАЯ КОШЮЗИЦИЯ НО-Т1С для ¿1ХАМПОВОГО ИНСТРУМЕНТА. '
Для расширения потенциальных возможностей предлагаемой технологии и замены дорогостоящего и трудоемкого производства литого эвтектического сплава ¿о- ЪС в работе разработан спеченный порошковый сплав той не системы.
При помощи метода математического'планирования экспериментов оптимизирован его состав, разработана технология аго получения и механической обработки.
Состав спеченного молибденового сплава систеш'¿;о—Т» включает: <»5-47 % Т|С ; 1,5-2. % Ре ; 1,5-2 ; 0,5-1
: /Иа^ ¡^-остальное.
Техническая характеристика сплава: -1 град -1,
Коэффициент линейного расширения - б,61 х ю ;
плотность г/см-1 - 6,4 - 6,6 ;
твердость 'НА - 85 - аз ;
прочность на изгиб |,Ша - ноо ;
Твердость'
при температуре 1000°0 .¡V - зао- 450 ;
160о°С Н V - 175- 250 ;
Исследования структуры показали, ч то основу сплава состав-
ляат равноосные зерна, иаевцпа очень небольшие отличия по величине, средник диаметр зерна колеблется в пределах 10-20 шсы, что соответствует 9-10 баллу (Г0СТ-5639-65).
Ь'основа распределены ыелкодиспершо'. включения второй фазы. Распределение отличается равномерностью по всему телу зерна.
'• Разработана технология получения лихих биметаллических композиций .с рабочими элементами .из нового спеченного', порошкового сплава .систеш Мо-Т;С.
Исследования структуры .переходной зоны композиций со вставками из разработанного сплава показали, что в паи сохранены '0сн0|1ше закономерности ¿¡оршровшш,. устааоьлк/ш« для ¡:омпоаи-ци1: с другими иолийденовыаи сплава,',и.
- 13 -
Прочность композиций на срзз с промежуточный слое»! из сплава ПР-И50Ф составила 220-263 i/Ла.
Величина критического раскрытия трецины для нового сплава составила величину 10-14 .мм,- что соизмеримо с трвциносгоИкосгыо эвтектического сплава системы Ио-Т'с. * .
Сравнительные испытания па долговечность цатриц аппаратов высокого давления для синтеза олиазов, выполненных с рабочими элементами из твердого сплава Мб и спеченного поронколого сплава системы Mo-IfC показали сопоставимые результаты.
А испытания фильер для протяхки ЕаропрочноИ проволоки, изготовленных из разработанного сплава и твердого сплава ВК8 Показали, что стойкость первых на 15-30 J> suae.
При этой стоимость разработанного сплава в 2 раза ниже стоимости твердых сплавов ВКб.ВКЗ.
Оаидаешй экоиомлческий эффект от внедрения спеченного порошкового сплава оисгош .fo-'ü С нз ПО "йЛЬБОР" составит V00 тыс.руб.,на Т6ШЛА - 800 тис,руб.
ВЫВОДЫ
1. Разрас'огана технология производства литых биметаллических ко«позиций аолибденовиП сплав-сталь конструкционная изтодои литьи по гаэи^ацвруаыаз кодвлян для атанлозых инструментов^ предка зшпс;ий!Х для ¿-иботы в условиях воздействия высоких циклических ' гзаиерэтурно-саловах нагружояш!, 'возволяадэл сократить расход дорогостоящих «одибдокозих сплавов с одновременным снижением хрудооакоегл и алзргоецкости язтоадония инстрзиентов и оснастки.
2. Вмбран состав и способ пзнзссния прошяуточного слоя для ^ормнровзвяя надежного к работоспособного соединения меяду aganeuioau ко;.;1;оз1щим-плззш!шос напыление сакойлясуюцихси сплавов ckctö^j С:;-Wi—,"Jn (ЬЛР-2), N'i-i'ji (ÜP-U582).
3. Опредалиа дахшшзм и установлен:-.: особенности формирования соединения шгду злеаашгааа ко «позиций, по которому при контакте расплава конструкционно;; стали с поверхностью вотавки-ра-сочиго олоаокта происходит кошкгальная кристаллизация с образованна:,!' твердо:; корочки с посдбдуздиа расштаяле/шак ¿агэ'рпала
промекуточного слоя и взаимодействиеы образующегося расплава с ограничивающими его твердыми .поверхностями: с одной стороны молибденового сплава, с другой стали. 13 результате формируется пароходная зона композиции, иыеацая слокнуы струкруру и фазовый состав,включающая продукты взаимодействия мекДу элементами расплава и основными составляющими композиции (¿!о2С, Ре , РеУо и Ге3С).
4.-.Дана оценка работоспособности композиций по показателю прочности.соединения на срез ( 6"ср). надоаностц-по критической величине раскрытия трещшш-( $с ), долговечности по результатам стендовых и эксплуатационных шиытаний-по показателям прочности на срез соединение ишот необходимую и достаточную работоспособность,- по показателям надежности превосходит, и по долговечности не уступает серийным аналогам.
5. Разработан состав нового спеченного порошкового сплава сисгаш Но-Т» С, включающий: 45-47 % Т■ С; 1,5-2 1,52 % N1 ; 0,5-1 # V; 0,1-0,2 /¿ЫВ,;!! остальное Мо (заявка на патент)
Исследованы состав, структура, физико-механические и технологические свойства сплава, который по. всём показателям превосходит при-высоких температурах показатели эвтектического сплава системы Мо-Т! С в 1,5-2 раза.
: б. Предложена технология и установлены особенности нормирования композиции шаду новым спечешшм-сплавом системы йо-ТЮ-сталь 40ХШ,1Л с промежуточным слоем из N1 и сплава ПР-Шв-?. Необходимо отметить обогащение переходной зоны 'НС, Те^^с и существенное увеличение содершшияД'-•¿азц в переходной зоне композиций с промежуточным слоем из никеля.
'7. Эксплуатационные кешггоння лтампового домруквнта с рабочими элементами из нового спачзнного порошкового сплава сис-г.еш'-Ш-Тп'С матриц АБД для синтеза сверхтвердых «агериалов и фильер для .'протяжки проволоки из даропрочкых сплавов показали, что они колкуренгноспособны с гвирдцш сплавами группы ВК ( ВКб.ВКЗ ).
Оаидао1Шй экономический аффект от ваадрошм рабочих зле-ме^'ов из- разработанного сплава на ПО "ЗЛЬНОР" составляет 700 тыс.рублей по цепам 19?2г., на УоКТлй!'-- 600 тыс,рублей.
- 15 -
Основные результаты выполненной работы отраканы в следу::*-. сда публикациях:
1. Норхуджазв Ф.Р.,Иирхошш.«>э Х.С. Структура и свойства литых биметаллических композиций шлибденовый сплав-сталь. Тез. докл. Республиканская научно-техническая конференция "Совремзн-ныв методы термической, химико-термической обработки и поверхностного упрочнения деталей гааия и инструментов"- Ташкент,1990 с-123.
2. Чокуров В.В.,;,!ирсалиев М.;<!.,НорхудЕэзв Ф.Р.' Литые биметаллические композиции. Тез.докл.. Республиканская научно-техническая конференция "Проблемные вопросы создания и внедрения экологически чистых технологий на предприятиях машиностроения Республики Узбекистан"- Ташкент,14-17 ноября,1991г.,с 65.
3. Чекуров В.В.,Мирсолиав ;.!.;<!., Но рхудкаев Ф.Р. Литые кок-позиции молибденовый сплав-сталь для штампового инструмента. Тез.докл. 3 научно-техническая конференция "Современные литейные материалы и технология получения отливок" - Санкт-Петербург, 1992г.,с 90.
4. Норхудгэов Ф.Р. Литые биметаллические композиции молибденовый сплав-сталь для атампового инструмента. Тез.докл. Республиканская научно-техническая конференция "Экономия электроэнергии" -Ташкент,1992г.,о 100.
5. Норхудааов Ф.Р..Штамплаа аебоблари учун молибден асос-ли кошозициялар» Тоа.Дав.Тех.Дорил.Еш олимлар туплами,1993г.
6. Норхуджзэв Ф.Р. Выбор опособз нанесения промежуточного слоя в литых композициях.Тезисы докладов научно-теоретической и технической конференции профессоров,преподавателей,аспирантов и' .'.'эучнчх работников. ГаиГТУ,1993г.,с 36.
ШТШШ1Л АСБОБМРИ ЯШАДОАН ШЩЩШ-ШАТ КУШ БИЬЁТШ К0Ш03И1|1ЯМР
Даврий таъсир етувчи хжори харорат па босиы остида мвлай-диган шташлаш асбоблари ва уекуналариншг ьустахкамлиги ва чидамлилигини ошириш хозирги замон ь&шинасозлигининг долзарб цуаммоларидан биридир.
Цуфассал изланишлар натижасида юлибден котшмаси пулат цуйыа биметалл компоаицияларини слил технологиясини кшлаб чи-килган.
Композиция утил бонь.синшг .шаклланшд конуниятлари. молибден Кот.'шшлариншг турига утиш аонаскни удчам ва таркибига ^ацда ■бэрловчи шддашмг. молибден ютиашсига коллаы урулларига бор-лнк равиада ашвдакди. Бу гса технология «араенларининг зару-ркй п&раметрларини. асослм равишда таилаи иисонини беради.
Лилаб чиедлган технология молибден котшшсвдгш псалган адФишаши -тяДёрлаздан, утил зонасини носил килувчи Си- Ni -Ып ёяиШ>1л вдтишкаларини тайёрлаб, ^аода конструкцион п/латни би-риктиривд&д нборат булади.
Технология аараёни цуйыа олиаи-ш презицион- усулига-газла-нувчан мсделлар. ёрдашда цуйма олша усулига асосланган.
Тавсия етшаётгвн .техно логияншг ички имкоаиятларини кенгайтирш шксадида кукун ьюталлургияси усулида олииган Ыо-Ti С асосидаги цотшыа.^агда уии олиш технология«: и ишлаб чи-
килди.
Янги яратилган «откшыа )зшкша техник-технологиявий ва ил-латгсд хусусиятлари буйича куйтчилга йули билан' олинган blo-TiC Котишшсига нисб&тал алча п$заллк:гларга era.
Иллиб чиннягал котишш з^аода унинг асосида олинган кодооэи-цаялар ута «атгич ттериаллар «жаб чинарувчи юкори босиши Курклиаларнинг »глчи органи, .^аедй псси^бардоа спшарни к.ирялак Д6СТГ0ЦКНШ1Р кирясн сифатида ^'ьсффиятли синовдан утказилди.
Нолов' чиккяган г,от»ш.'н ва технологиями "оЯЬБОР"' ишлаб чи-карш бирладтскда ¡корий :етилиаидан 700 минг сум иктисодий £ойда олиздк. •
CASTED B1METALLIE MOLYBDENUM -STEEL ALLOYS FOR TOOL PRESSING.
Increasing- of safety and . pressed tool and equipment durability in the condition of high temperature and pressura cyclc influence is an actual problem in machinery.
Having conducted complex investigations Norkhudjaev worked cut the technology of production casted bimetallic compositions with Molybdenum-Steel alloys.
The essence of this technology is to apply base molybdenum elements-inserts and casted board constructional steel basis with intermediate layer of alloy Cu-Ni-Mri, Ni-Mn system.
Precision method of castinc-casting in gasifield models forms the tehnolcgical basis.
The results of the tests on work-ability,safety and composition durability give grounds to recommend them for production such pressed tools and eguipmsnts as press-die shape casting under pressure, dies for pressing- refractory,hard-deformed alloys.
The new coagulated powder Molybdenum alloy of Kto-TiC system has been worked out for broadening potential characteristics of proposed technology.
As to technical, technological-arid maintenance characteristics this alloy surpasses all the known cast alloy Vb-TiO system.
Alloy and casted compositions with new alloy basis have been tested successfully being used as work elements for high pressure dies apparatus for super-hard material' synthesis and die lor hotstrength alleys. . .
The effect, cf its introduction in P. U. "Elbor" ammoùhts to 700000 roubles.
p. I I'l.inuwino к ncmii 18 05.У 3
ijy\:::г.'] гпк-чия. Ifc4:i!i. пфсенк'я. Объем i.
г. Формат бумаги 60X84'/i« и- л. Тираж iOQ • экз. Заказ X-AB^f
(ïiri читало и типографии ТЛСИ Ташкент, ул. Я. Колеса. 16-
-
Похожие работы
- Выбор и исследование материалов с заданными свойствами для производства литой биметаллической пресс-оснастки
- Разработка высокоизносостойкой литой быстрорежущей стали для биметаллического инструмента и технологии контактно-реактивной пайки-закалки
- Исследование и разработка биметаллического стержневого штампового инструмента для холодной высадки
- Разработка и исследование штампового сплава для рабочих температур 950-1000° С
- Исследование и разработка биметаллического стержневого штампового инструмента для холодной высадки
-
- Металловедение и термическая обработка металлов
- Металлургия черных, цветных и редких металлов
- Металлургия цветных и редких металлов
- Литейное производство
- Обработка металлов давлением
- Порошковая металлургия и композиционные материалы
- Металлургия техногенных и вторичных ресурсов
- Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)
- Материаловедение (по отраслям)