автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка наплавочного сплава и технологии упрочнения и ремонта штампов горячего деформирования

На правах рукописи

□□3456319 БАРТЕНЕВ Денис Викторович

РАЗРАБОТКА НАПЛАВОЧНОГО СПЛАВА И ТЕХНОЛОГИИ УПРОЧНЕНИЯ И РЕМОНТА ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

05.16.01 — Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г#

Курск - 2008

003456319

Работа выполнена в ГОУ ВПО Курском государственном техническом университете

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент

Артеменко Юрий Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Ткаченко Юрий Сергеевич

кандидат технических наук, доцент

Алехин Юрий Георгиевич

Ведущая организация:

Белгородский государственный технологический университет

Защита диссертации состоится « 22 » декабря 2008 года в 16— часов в конференц-зале на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.105.01 при Курском государственном техническом университете по адресу: 305040, г. Курск, ул.50 лет Октября, 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Курского государственного технического университета

Автореферат разослан « У> » ноября 2008 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

О.Г. Локтионова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Тяжело нагруженные штампы горячего деформирования являются до-огим видом технологической оснастки кузнечно-штамповочного производ-тва любого завода машиностроительной отрасли. Расходы на штампы со-тавляют до 19% процентов общей стоимости поковок, а средний удельный асход штамповой стали на одну тонну поковок, в зависимости от их величи-ы и сложности, колеблется в пределах 15-22 кг. Поэтому существенным ре-ервом снижения затрат на производство поковок является восстановление зношенных поверхностей. При этом становиться весьма актуальной задача оздания новых и совершенствования существующих технологических провесов восстановления с развитием таких показателей как простота техноло-ии, производительность и экономичность.

Рассматривая ремонт штампов как неотъемлемую составляющую про-зводственного процесса, где простой оборудования напрямую связан с эко-омическими показателями эффективности, можно сделать вывод, что на-шавка материалами повышенной прочности, является надежным, простым и перативным способом восстановления этих деталей в условиях производст-а. В то же время не стоит забывать о технологических сварочных дефектах в иде трещин, пор и шлаковых включений, которые в условиях теплосмен соз-ают в металле шва локальные концентрации деформаций, что значительно нижает термоусталостную долговечность и ведет к разгарообразованию тамповой поверхности.

С учетом этих факторов оптимизация системы упрочнения оснастки олжна предполагать не только выбор соответствующего типа наплавляемого металла и получение определенной структуры поверхностных слоев, но и отработку технологии, способной обеспечить качество и производительность.

Одним из путей решения этих вопросов может стать метод обратносту-пенчатой наплавки, который способствует измельчению дендритной структуры, ее дезориентации и увеличения доли равноосных кристаллитов в наплав-енном металле. Данный подход представляет теоретический и практический интерес, поскольку включает в себя инновационные решения на основе тра-иционных технологий, что может способствовать его применению без значи-ельных дополнительных затрат на существующих производственных мощностях.

Выяснение этих и ряда других вопросов, определение термостойкости и износостойкости наплавленных материалов в зависимости от их структурно-фазового состава при высоких температурах в условиях, приближенных к экс-плутационным, а также разработка оптимальной технологии наплавки позволит внести несомненный вклад в решение важной народнохозяйственной задачи - повышение эффективности кузнечно-штамповочного производства, что и определяет актуальность диссертационной работы.

Целью работы разработка на научной основе сплава и технологии восстановления с упрочнением изношенных рабочих поверхностей деталей

штампов горячего деформирования. Для достижения поставленной в диссертации цели решались следующие задачи:

1. На основании систематизации и обобщения литературных данных, собственных исследований выявить преобладающие виды износа штампа и проанализировать основные факторы, определяющие износ гравюры.

2. Разработать методики испытаний материалов на износостойкость, моделирующей условия работы штампа: высокотемпературный контакт при воздействии деформирующего усилия на поверхности соприкосновения образцов при наличии циклических теплосмен, способствующих образованию разгарных трещин.

3. Провести испытания по разработанным методикам серии сплавов-представителей различных структурных групп и систем легирования и изучить закономерности формирования структуры фазовых превращений при процессах высокотемпературного трения, с последующим выбором сплава-прототипа.

4. Определить оптимальный состав наплавочного материала на основании результатов обработки данных многофакторного эксперимента с несколькими параметрами оптимизации. Разработать порошковую проволоку для механизированной наплавки сплава найденного состава.

5. Разработать технологический процесс нанесения износостойкого покрытия на рабочие поверхности деталей штампов и исследовать свойства деталей с упрочняющим покрытием.

Научная новизна

1. Разработаны методики испытаний штамповых сплавов, позволяющие моделировать основные процессы их разрушения: высокотемпературное трение и образование разгарных трещин.

2. Получены новые данные о влиянии системы легирования и микроструктуры на работоспособность наплавочных сплавов для штампов горячего деформирования.

3. Установлено, что сплавы со структурой метастабильного аустенита имеют наиболее высокие показатели термостойкости и конкурируют по износостойкости с мартенситостареющими сплавами.

4. Разработана технология обратноступенчатой наплавки износостойкого сплава на рабочие поверхности штампов горячего деформирования, которая способствует измельчению и дезориентации дендритной структуры, а так же увеличения доли равноосных кристаллитов в наплавленном металле, что заметно повышает износостойкость и стойкость к горячим трещинам наплавленных покрытий.

Объектом исследования являлись наплавочные сплавы для восстановления с упрочнением рабочих поверхностей деталей штампов горячего деформирования.

Методы исследования Для изучения структурного и фазового состава наплавленных материалов использовался стандартный комплекс металлографических методов исследований, включая микрорентгеноструктурный анализ.

зносостойкость, устойчивость к термоциклированию и формирование перинной структуры изучались по разработанным оригинальным методикам, ри оптимизации состава материала и технологии наплавки использовались етоды математического планирования экспериментов.

Достоверность научных и практических результатов

Достоверность результатов и научных положений по работе обеспечи-ается корректностью постановки задач, проведением экспериментов с ис-ользованием стандартных и аттестованных металлофизических методик, ис-ользованием поверенных приборов и оборудования, отсутствием противоре-ий с результатами работ других исследователей, систематическим характером проведения экспериментов и их воспроизводимостью, совпадением опытных данных с расчетами и апробацией в производственных условиях.

Практическая значимость работы

На основе полученных результатов разработаны состав порошковой проволоки для восстановления и упрочнения штампов горячего деформирования и технология обратноступенчатой наплавки, позволяющие повысить износостойкость штампов в 2-3 раза и производительность наплавки на 20%.

Апробация работы

Основные положения диссертации и полученные результаты докладывались и обсуждались в период 2007 - 2008 годов на: IX Росс, научн.-техн. конф «Современные промышленные технологии» (Н.Новгород, 2007 г.); VI Росс, научн.-техн. конф «Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве» ( Рыбинск, 2007 г.); XIV, XIV Росс, научн.-техн. конф «Материалы и упрочняющие технологии» (Курск, 2007, 2008 гг.); 10-й Международ, науч.-практической конференции «Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки» (С-Петербург, 2008 г.).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 7 работ, из них 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 128 страниц машинописного текста, 48 иллюстраций, 10 таблиц, 108 литературных ссылок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и поставлены задачи на исследование.

В первой главе представлен обзор литературы по теме диссертации, где приведены общие сведения о штампах горячего деформирования, условиях и факторах влияющих на их работоспособность. Подробно рассмотрена конструкция оснастки и материалы, используемые для её изготовления.

На основании литературных данных и собственных исследований выявлены соответствующие виды разрушения рабочей поверхности: 1) истира-

ние; 2) смятие; 3) износ, связанный с наличием усталостных и разгарных трещин.

Отличительной особенностью работы штампов горячего деформирования является наличие значительных удельных давлений и сил трения между деформируемым металлом и контактной поверхностью ручья, действующих в условиях повышенной температуры и вызывающих тепловой износ рабочих поверхностей. Штамповая сталь при этом должна обладать необходимой теплостойкостью т.е. сохранять твердость после повторных и длительных нагревов.

Стойкость штампового инструмента в значительной мере определяется способностью материала штампа противостоять износу. Износ штампов истиранием зависит от ряда факторов: марка стали, вида и мощности оборудования, количества отштампованных заготовок и вида сложности последних, температурных интервалов штамповки и др.

Износ штампов в связи со смятием поверхности происходит вследствие пластического деформирования разогретых до сравнительно высоких температур рабочих частей штампа. Такой сильный нагрев приводит к самоотпуску закаленной поверхности штампа, снижению твердости металла, в результате чего тончайший слой фигуры штампа приобретает высокую пластичность и под действием внешней нагрузки сминается или увлекается деформируемым металлом поковки. Для уменьшения теплового износа штамповая сталь должна обладать необходимой теплостойкостью т.е. сохранять твердость после повторных и длительных нагревов.

Термическая усталость возникает в результате термоциклирования поверхности штампов в процессе работы. Под воздействием многократных нагревов и охлаждений в поверхностных слоях металла, ведущих к циклическим а *-* у превращениям, появляются трещины разгара. Они ускоряют процесс смятия поверхности штампа, способствуя налипанию них металла, образованию задиров и борозд. Трещины разгара являются одной из основных причин разрушения штампов.

На основании анализа факторов разрушения рабочих поверхностей рассмотрены возможные способы их восстановления и упрочнения при ремонте и сформулированы задачи на дальнейшие исследования.

Во второй главе были разработаны методики испытаний наплавленного металла, соответствующих условиям работы штампов горячего деформирования, а также моделирования процессов первичной кристаллизации при наплавке износостойких сплавов.

Для испытаний на высокотемпературное трение была разработана специальная методика и установка для ее реализации, представленная на рис. 1. В патроне токарного станка 1 фиксировалось контртело 3 (массивная цилиндрическая заготовка, разогретая до температуры 1100°С). В подвижную пиноль задней бабки 2 устанавливался шток 8 с пружиной 10. На штоке монтировалась подвижная муфта 7, соединенная с самоустанавливающейся оправкой 5, в которой винтами 6 фиксировались образцы 4. Образцы изготовлялись путем

наплавки заготовок из штамповой стали 5ХМН исследуемым сплавом в водо-охлаждаемом кокиле. После охлаждения образцы подвергались механической обработке. Схема изготовления образцов и их геометрические размеры представлены на рис. 2.

/

Рис. 1. Схема испытаний на износостойкость: 1- передняя бабка; 2- задняя бабка; 3 - контртело; 4 - образец; 5- оправка самоустанавливающаяся; 6 - винт прижимной; 7 - соединительная муфта; 8 -шток; 9 - болт; 10 - пружина

0 12

Наплавленный металл

Ш CN

i i i

i i i

i 09

Л

о

Г<1

а)

б)

в)

Рис. 2. Схема изготовления образцов: а - заготовка; б - наплавка в водоохлаждаемый кокиль; в - мехобработка

Сила прижатия образцов к контртелу регулировалась путем варьирования длины пружины L. Скорость вращения передней бабки составляла 180 об/мин, Нагрузка на шпиндель составляла 980 Н, длительность испытания 10 повторов по 5 минут. Температура заготовки в конце каждого цикла составляла 630-650°С. Результаты испытаний оценивались по потере массы образцов с точностью до 1мг на весах BJIA - 200М.

Испытания наплавленных образцов на термостойкость проводились путем циклических теплосмен по схеме «нагрев до 1000°С + выдержка 2 мин + охлаждение погружением в воду». Влияние термоциклирования оценивали визуально по количеству и размерам трещин, выкрашиванию и сколам наплавленного слоя. Критерием термической усталости служило количество циклов теплосмен при достижении определенной стадии разрушения. Эталоны, характеризующие определенную стадию разрушения, показаны на рис. 3.

I II III IV V

Рис. 3. Стадии разрушения наплавленного слоя при термоциклировании

Для моделирования закономерностей кристаллизации металлов была усовершенствована методика исследования под микроскопом аналогичных процессов затвердевания оптически прозрачных материалов. Прозрачные материалы в этом случае должны кристаллизоваться по металлическому типу, т.е. иметь минимальную энтропию плавления и нормальный механизм роста кристаллов. В данной работе компоненты солевых систем, используемых для моделирования первичной кристаллизации износостойких сплавов типа белых чугунов, выбирались с соблюдением следующих требований:

1. Диаграмма состояния солевой системы должна быть эвтектической и подобна квазибинарной диаграмме состояния железо-тугоплавкий карбид (титана, ванадия, ниобия) вблизи эвтектической точки.

2. Компоненты должны быть нетоксичными и не вступать в реакцию между собой.

С учетом этих требований в качестве компонентов модельной солевой системы были выбраны калийная селитра КЫ03 (Тщ, = 334°С) с гексагональной решеткой, моделирующая твердый раствор и хлористый калий КС1 (Тпл = 778°С), имитирующий тугоплавкую фазу типа карбидов с кубической решеткой. Эвтектическая молярная концентрация Се равна 6 % КС1 (4,6%. по массе) и температуре Тс = 312°С .

Для реализации указанной методики была изготовлена установка на базе биологического микроскопа по принципу «подвижный образец - неподвижный относительно оптической оси фронт кристаллизации». Результаты наблюдений процесса кристаллизации фиксировались цифровым фотоаппаратом в режиме видеосъемки. Разработанная методика позволяет оценить параметры первичной микроструктуры (морфологию дендритов и эвтектики, количество равноосных кристаллитов, строение фронта кристаллизации) в зависимости от параметров режима наплавки (состава сплава, мощности источника теплоты, скорости и траектории перемещения и т.д.).

В третьей главе по результатам анализа износостойких сплавов составлен испытательный ряд из сплавов-представителей с различными механизмами упрочнения металла (табл.1). Микроструктура сплавов представителей после испытаний показана на рис. 4.

Таблица 1

Результаты высокотемпературных испытаний сплавов-представителей

№ ПП. Механизм упрочнения Марка электрода Тип металла Потеря массы Дт, мг

1 Легирование феррита, бейнит ОЗН-400 Э-16Г5 231

2 Старение мартенсита ОЗИ-5 Э-10К18В11М10ХЗСФ 69

3 Аустенит с карбоборид-ным упрочнением ВСН/ОЗН-7 Э-100Х6Г6СЗФАР 91

4 ЛедебуритЧ-карбобориды Т-620 Э-320Х23С2ГТР 77

5 Легированный мартенсит ОЗН-6 Э-50С4ГЗХ2Р 164

Рис. 4. Микроструктура сплавов-представителей после испытаний на высокотемпературное трение

Влияние термоциклирования оценивали визуально по количеству и размерам трещин, выкрашиванию и сколам наплавленного слоя. Критерием термической усталости служило количество циклов теплосмен при достижении определенной стадии разрушения. Результаты испытаний на термоциклирова-ние представлены на рис. 5.

в

о

3

о,

й о. в

IV

III

II

§ н

О I

Т-620 ОЗН-6

ОЗИ-5

03 Н-400

ВСН/ ОЗН-7

10 15 20 25 Количество теплосмен —*■

30

35

Рис. 5. Диаграмма испытаний на стойкость к термоциклированию

При испытаниях на высокотемпературный износ наименьшую износостойкость показал сплав ОЗН-400. В процессе изнашивания наблюдались многочисленные акты схватывания, а также осадка образцов по высоте. На поверхности трения наблюдается слабо выраженная «белая зона» повышенной микротвердости, образующаяся в результате сложных эффектов в микроконтактах от обратимых у<-»а-превращений. Её пониженная травимость объясняется упорядочиванием сопряжения решеток мартенсита и аустенита. При термоциклировании за счет а —► у—>а превращений наблюдается растрескивание до II стадии. Среднелегированный мартенсит сплава ОЗН-6 при контакте с высокотемпературным контртелом претерпевает а—>у превращение и его износостойкость также невысока, хотя и больше, чем у ОЗН-400. Однако осадки образцов не наблюдалось. Интенсивность схватывания минимальна. Наблюдается образование заметно выраженной текстурированной «белой зоны». Мартенситные превращения при термоциклировании способствуют растрескиванию вплоть до IV стадии.

Наилучшие результаты испытаний на износостойкость показал мартен-ситно-стареющий сплав ОЗИ-5. Это можно объяснить выделением равномерно распределенных дисперсных карбидов при высокотемпературном контакте наряду с сохранением мартенситной структуры. Вблизи от поверхности трения дисперсность упрочняющей фазы максимальная, по мере удаления от поверхности она постепенно падает. Схватываемость с металлом контртела минимальна.

Сплав Т-620 показал износостойкость одного порядка с ОЗИ- 5. Он отличается высокой твердостью и стабильностью структуры околоэвтектического белого чугуна при температурах испытаний. Однако абсолютно неприемлемая термостойкость Т-620 заставляет исключить подобные ему напла-

вочные сплавы из дальнейшего рассмотрения при выборе сплава для наплавки штампов.

Несколько ниже (на 20%) износостойкость сплава ВСН/ОЗН-7, т.к. ме-тастабильный аустенит с умеренным упрочнением карбонитридами ванадия обладает меньшей горячей твердостью по сравнению с высоколегированным мартенситом ОЗИ-5. Снижению твердости способствует растворение карбидов ванадия в аустените при нагреве в микроконтакте. Однако стабильность микроструктуры (отсутствие у <-> а-превращений ) при термоциклировании определяет его высокие показатели термостойкости и позволяет считать сплавы с метастабильным аустенитом перспективными для наплавки штампов. К тому же, сплав ВСН/ОЗН-7 по стоимости намного дешевле ОЗИ-5.

В результате исследований было установлено, что при разработке сплавов для наплавки штампов горячего деформирования работу следует вести в направлении оптимизации легирования сплавов с метастабильным аустенитом.

В главе 4 по итогам анализа результатов испытаний сплавов-представителей была поставлена задача - разработать порошковую проволоку для наплавки рабочих поверхностей штампа с оптимизацией химического состава наплавленного металла на основе хромомарганцевого аустенита с применением аппарата теории планирования экстремальных экспериментов. В качестве центра эксперимента был выбран химсостав металла, наплавленного электродом ВСН/ОЗН-7 с частичной заменой ванадия ниобием с целью уменьшения растворимости карбидной фазы при горячем трении. Был также исключен бор, т.к. его добавки способствуют образованию разгарных трещин. Оптимизация проводилась по трем параметрам оптимизации с применением функции желательности при решения компромиссной задачи и крутого восхождения при движении в область оптимума.

В качестве критериев оптимизации использовались следующие свойства исследуемых сплавов: Yt (потеря массы при испытаниях на горячее трение, мг); Y2 (напряжение отслоения наплавленного покрытия, определяемое по пробе «Implant», МПа); Y3 ( длина горячей трещины после наплавки валика по пробе Холдкрофта «рыбий скелет», мм). Исследуемый сплав получали путем наплавки трубчатым электродом, шихта которого составлялась в соответствии с матрицей многофакторного эксперимента типа 24"1 из 8 опытов. В качестве независимых переменных Xi - Х4 , удовлетворяющих требованиям совместимости, независимости и управляемости, были выбраны содержание по массе в шихте трубчатых электродов феррованадия ФВд40У0,5 (Xi) , ферросилиция ФС 50(Х2), графита ЗТ (Х3) и феррониобия ФН665(Х4), являющихся компонентами-носителями соответствующих легирующих элементов. Количество марганца Мн-1 и феррохрома ФХ 005 было во всех опытах постоянным. Остальная масса шихты дополнялась до 100% железным порошком марки ПЖ-1с.

Были получены следующие уравнения регрессии:

Потеря массы при испытания на высокотемпературное трение: У, = 79,524-2,151 X, - 3, 329 Х2 + 1,17 Х3 -4,211 Х4 + 2,687 Х2 Х3. (1)

Напряжение отслоения: У2= 694,5 - 25,1 X,-41,3 Х2 -55,1 Хз-21,2Х4 (2)

Критерий стойкости к горячим трещинам: ,У3 = 50, 45 - 5,45 X, +6,51 Х2+ 3,21 Х3 - 6,37 Х4+ 2,17 Х2 Х3. (3)

Из уравнений регрессии (1)-(3) следует, что износостойкость при высокотемпературном трении растет с увеличением количества легирующих элементов (кроме углерода). Наибольшее влияние оказывают кремний и, в особенности, ниобий. Кремний, вытесняя углерод из аустенита, способствует дополнительному карбидообразованию. Ниобий минимизирует растворимость карбидов при высоких температурах. В то же время, влияние легирующих элементов на коэффициент сближения прямо противоположно, причем наибольшее влияние оказывает марганец. На стойкость добавки всех легирующих элементов в изученном факторном пространстве сказываются негативно. На стойкость к горячим трещинам сильные карбидообразующие элементы влияют положительно, углерод и кремний — негативно.

Итоги анализа полученных моделей показали, что для достижения наилучших значений тех или иных параметров оптимизации требуется изменять факторы в разных направлениях. Для решения компромиссной задачи в качестве комплексного параметра оптимизации была использована обобщенная функция желательности.

По результатам экспериментальных исследований был получен оптимальный по составу наплавленный металл типа 95Х5Г6С2Б2Ф. Микроструктура наплавленного металла (рис. 6) представляет собой дендриты аустенита в ледебурите, причем карбидные выделения располагаются также по объему дендритов.

Рис. 6. Микроструктура наплавленного металла (х450)

Для практической реализации результатов работы была разработана порошковая проволока ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф, которая рекомендуется как наплавочный материал для наплавки рабочих поверхностей штампов горячего деформирования.

В главе 5 разработана технология нанесения упрочняющего покрытия на рабочие поверхности штампов и проведены опытно-промышленные испытания.

Для увеличения стойкости наплавленных покрытий к ударным нагрузкам и улучшения показателей технологической прочности был разработан | способ обратноступенчатой наплавки, направленный на управление первичной кристаллизацией в сторону измельчения дендритной структуры, ее дез-1 ориентации и увеличения доли равноосных кристаллитов. Сущность процесса I состоит в наплавке короткими перекрывающимися валиками, кристаллизую! щимися в нестационарном режиме. Схема обратноступенчатой наплавки приведена на рис. 7.

Рис. 7. Схема обратноступенчатой наплавки

При завершении наплавки валика длиной С со скоростью наплавки ун (рис.7,а) дуга практически мгновенно перемещается с маршевой скоростью ум |В обратном направлении на расстояние 1,5 С (рис.7,б) и начинается наплавка очередного валика в нестационарных условиях, соответствующих периоду те-плонасыщения. Металл предыдущего валика кристаллизуется подобно слитку в изложнице в нестационарных условиях, соответствующих периоду выравнивания температуры при выключении источника. Скорость кристаллизации резко возрастает и создаются условия для увеличения числа равноосных кристаллитов. По окончании процесса наплавки очередного валика процесс повторяется.

На рис. 8 приведена видеограмма процесса изменения схемы формирования фронта кристаллизации при обратноступенчатой наплавке в момент отвода источника с маршевой скоростью. Процесс смоделирован на солевой системе.

Вначале при снятии перегрева ванны фронт кристаллизации на претерпевает существенных изменений. Вблизи возмущений в расплаве (пузырьков газовой фазы) появляются зародыши равноосных кристаллитов. В дальнейшем с ростом степени переохлаждения скорость зарождения и роста равноосных кристаллитов в расплаве стремительно увеличивается. Основной фронт кристаллизации теряет устойчивость и дезориентируется.

Рис.8. Видеограмма процесса обратноступенчатой наплавки (скорость видеосъемки 15 кадров/с)

По результатам сравнительного анализа микроструктур металла, наплавленного проволокой ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф с использованием обратноступенчатой и непрерывной наплавки при одинаковых параметрах дуги (рис. 9), были выявлены следующие преимущества обратноступенчатой наплавки:

1. Достигается измельчение на 4(Н80 % размеров дендритов и их дезориентация.

2. Переплав ранее наплавленного металла позволяет активировать модификаторы в расплаве, которые при непрерывной наплавке дезактивированы за счет высокой степени перегрева ванны расплавленного металла.

а) б)

Рис. 9. Микроструктура металла, наплавленного проволокой ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф: а - непрерывная наплавка; б - зона перекрытия валиков при обратноступенчатой наплавке

Технология ОСН с применением разработанной порошковой проволоки ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф была апробирована применительно к штампу для горячей вытяжке горловины тройника из трубной заготовки. Результаты опытно-промышленных испытаний показали увеличение срока службы штампов в 1,8-2.4 раза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при работе штампов имеет место сложная комбинация взаимодействующих типов изнашивания - истирание, смятие, износ, связанный с наличием усталостных и разгарных трещин.

2. Выявлено, что наплавка износостойкими сплавами является наиболее приемлемым способом ремонта и упрочнения штампов горячего деформирования.

3. Разработаны методики испытаний стойкости к истиранию и термо-циклированию сплавов, максимально приближенная к условиям работы штамповой оснастки. Она позволяет воспроизводить процессы разрушения в зонах контакта «металл-металл» в условиях высокотемпературного трения.

4. Проведены исследования испытательного ряда, составленного из сплавов-представителей различных структурных групп. Установлено, что максимальную работоспособность в условиях высокотемпературного изнашивания, проявили сплавы с метастабильным аустенитом и дополнительным карбидным упрочнением.

5. Разработана методика и проведены исследования по моделированию на прозрачных солевых системах первичной кристаллизации с учетом специфики наплавки износостойких сплавов. Выявлены особенности первичной кристаллизации при нестационарных режимах наплавки износостойких сплавов, что было использовано при разработке технологии обратноступенчатой наплавки.

6. В результате проведения многофакторного эксперимента получен оптимальный состав сплава для восстановления и упрочнения рабочих поверхностей штампов горячего деформирования и разработана порошковая проволока для автоматической наплавки типа ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф. Микроструктура наплавленного ею металла состоит из метастабильного аустенита, дополнительно упрочненного мелкодисперсными карбидами. Сплав отличается повышенной теплостойкостью и приемлемым уровнем технологической прочности при наплавке.

7. Разработана технология обратноступенчатой наплавки упрочняющего покрытия на рабочие поверхности деталей штампов, позволяющая существенно повысить прочность и стойкость к горячим трещинам за счет измельчения дендритной структуры, ее дезориентации и увеличения доли равноосных кристаллитов. Ее применение позволяет повысить долговечность работы штамповой оснастки в 1,8-2,4 раза.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В

СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Артеменко, Ю.А. Исследование процессов кристаллизации при наплавке износостойких сплавов на прозрачных солевых моделях [Текст] / Ю.А. Артеменко, Д.В. Бартенев, A.B. Макушенко [и др.] //Технология металлов. 2008. №8. С. 41-42.

статьи и материалы конференций:

2. Бартенев, Д.В. Формирование первичной микроструктуры при об-ратноступенчатой наплавке [Текст] / Д.В. Бартенев, A.B. Макушенко, Е.В. Рыжков // Современные промышленные технологии. Сб. матер. IX Росс, на-учн.-техн. конф. Н.Новгород: ИМЦ «Диалог». 2007. С.27-28.

3. Артеменко, Ю.А. Обратноступенчатая наплавка как средство управления первичной кристаллизацией [Текст] / Ю.А. Артеменко, Д.В. Бартенев, A.B. Макушенко [и др.] // Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве. Сб. матер. Росс, научн.-техн. конф. Рыбинск: РГТА. 2007. Т.2. С. 182-185.

4. Артеменко, Ю.А. Исследование характера взаимодействия газовых пузырьков с фронтом кристаллизации при моделировании процессов наплавки износостойких сплавов [Текст] / Ю.А. Артеменко, Д.В. Бартенев, A.B. Макушенко [и др.]// Межвуз. сб. науч. трудов «Инновационные технологии и оборудование машиностроительного комплекса». Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет». 2007. №10. С.95-99.

5. Артеменко, Ю.А. Моделирование процессов кристаллизации при наплавке износостойких сплавов [Текст] / Ю.А. Артеменко, Д.В. Бартенев, A.B. Макушенко [и др.]// Материалы и упрочняющие технологии - 2007. Сб. матер. XIV Росс, научн.-техн. конф. Курск: КурскГТУ. 2007. С.77-83.

6. Бартенев, Д.В. Высокотемпературные испытания наплавочных сплавов на износостойкость [Текст] / Д.В. Бартенев // Материалы и упрочняющие технологии -2008. Сб материалов XV Российской науч.-техн. конф. с международным участием. Курск: КурскГТУ. 2008. С.240-244.

7. Артеменко, Ю.А. Способ обратноступенчатой наплавки износостойких сплавов [Текст] / Ю.А. Артеменко, Д.В. Бартенев [и др.] // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки. Материалы 10-й Международ, науч.-практической конференции. СПб: Изд-во Политехнич. Ун-та. 2008. Т.2. С. 28-31.

Автор отдает дань памяти профессору Воротникову В.Я.

оказавшему

помощь в выборе тематики и подготовке материалов диссертации

ИД №06430 от 10.12.01 г. Подписано в печать 11.11.2008. Формат 60x84 1/16.

_Печатных листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 435._

Курский государственный технический университет. Издательско-полиграфический центр Курского государственного технического университета

305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ работы штампов для изготовления тройников методом горячего деформирования.

1.1.1 Основные способы изготовления тройников.

1.1.2 Конструкция оснастки штампа для горячей формовки тройников.

1.2. Исследование износа штамповой оснастки.

1.2.1 Факторы, определяющие износ штамповой оснастки.

1.2.2 Характер износа штамповой оснастки.

1.3 Штамповые стали.

1.3.1 Основные требования, предъявляемые к сталям.

1.3.2 Химический состав и классификация.

1.4 Анализ способов упрочнения и восстановления штампового инструмента.

1.5 Постановка задачи на исследование.

2. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДИК.

2.1. Методики испытаний моделирующие основные процессы работы штампового инструмента горячего деформирования.

2.1.1 Испытания на износостойкость при высоких температурах.

2.1.2 Испытания на разгаростойкость.

2.2 Методики и оборудование, применяемые для металлографических исследований сплавов.

2.3 Испытания на отслоение.

2.4 Методика определения склонности к горячим трещинам.

2.5 Моделирование процессов кристаллизации на прозрачных солевых системах.

3. ИСПЫТАНИЯ НАПЛАВОЧНЫХ СПЛАВОВ.

3.1. Выбор сплавов-представителей.

3.1.1 Сплавы с легированным мартенситом.

3.1.2 Мартенситостареющие сплавы.

3.1.3 Сплавы с высоколегированным ледебуритом.

3.1.4 Стали с метастабильным аустенитом.

3.2. Результаты испытаний.

3.5 Выводы.

4. РАЗРАБОТКА НАПЛАВОЧНОГО СПЛАВА.

4.1 Постановка задачи на многофакторный эксперимент.

4.2 Методики определения параметров оптимизации.

4.3 Определение размеров факторного пространства.

4.4 Построение матрицы эксперимента.

4.5 Результаты эксперимента.

4.5.1 Построение уравнений регрессии.

4.5.2 Расчет функций желательности.

4.5.3 Движение в область оптимума.

4.6 Расчет порошковой проволоки.

4.7 Металлографические исследования структуры разработанного сплава.

4.8 Выводы.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА НА ПОВЕРХНОСТИ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ.

5.1 Способы управления микроструктурой.

5.1.1 Управление микроструктурой при литье.

5.1.2 Управление микроструктурой при сварке.

5.2 Моделирования процессов первичной кристаллизации.

5.2.1 Влияние модификаторов на первичную кристаллизацию.

5.3 Метод обратноступенчатой наплавки.

5.4 Выводы.

Тяжело нагруженные штампы горячего деформирования являются дорогим видом технологической оснастки кузнечно-штамповочного производства любого завода машиностроительной отрасли. Расходы на штампы составляют до 19% процентов общей стоимости поковок, а средний удельный расход штамповой стали на одну тонну поковок, в зависимости от их величины и сложности, колеблется в пределах 15-22 кг. Поэтому существенным резервом снижения затрат на производство поковок является восстановление изношенных поверхностей. При этом становиться весьма актуальной задача создания новых и совершенствования существующих технологических процессов восстановления с развитием таких показателей как простота технологии, производительность и экономичность.

Рассматривая ремонт штампов как неотъемлемую составляющую производственного процесса, где простой оборудования напрямую связан с экономическими показателями эффективности, можно сделать вывод, что наплавка материалами повышенной прочности, является надежным, простым и оперативным способом восстановления этих деталей в условиях производства. В то же время не стоит забывать о технологических сварочных дефектах в виде трещин, пор и шлаковых включений, которые в условиях теплосмен создают в металле шва локальные концентрации деформаций, что значительно снижает термоусталостную долговечность и ведет к разгарообразованию штамповой поверхности.

С учетом этих факторов оптимизация системы упрочнения оснастки должна предполагать не только выбор соответствующего типа наплавляемого металла и получение определенной структуры поверхностных слоев, но и отработку технологии, способной обеспечить качество и производительность.

Одним из путей решения этих вопросов может стать метод обратносту-пенчатой наплавки, который способствует измельчению дендритной структуры, ее дезориентации и увеличения доли равноосных кристаллитов в наплавленном металле. Данный подход представляет теоретический и практический интерес, поскольку включает в себя инновационные решения на основе традиционных технологий, что может способствовать его применению без значительных дополнительных затрат на существующих производственных мощностях.

Выяснение этих и ряда других вопросов, определение термостойкости и износостойкости наплавленных материалов в зависимости от их структурно-фазового состава при высоких температурах в условиях, приближенных к эксплутационным, а также разработка оптимальной технологии наплавки позволит внести несомненный вклад в решение важной народнохозяйственной задачи — повышение эффективности кузнечно-штамповочного производства, что и определяет актуальность диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Установлено, что при работе штампов имеет место сложная комбинация взаимодействующих типов изнашивания — истирание, смятие и износ, связанный с наличием усталостных и разгарных трещин.

2. Выявлено, что наплавка износостойкими сплавами является наиболее приемлемым способом ремонта и упрочнения штампов горячего деформирования.

3. Разработаны методики испытаний стойкости к истиранию и термо-циклированию сплавов, максимально приближенные к условиям работы штамповой оснастки. Она позволяет воспроизводить процессы разрушения в зонах контакта «металл-металл» в условиях высокотемпературного трения.

4. Проведены исследования испытательного ряда, составленного из сплавов-представителей различных структурных групп. Установлено, что в условиях высокотемпературного изнашивания, экономно-легированные сплавы со структурой метастабильного аустенита по большинству критериев не уступают мартенситостареющим сплавам, показавшим наилучшую работоспособность.

5. Разработана методика и проведены исследования по моделированию на прозрачных солевых системах первичной кристаллизации с учетом специфики структуры износостойких сплавов. Выявлены особенности первичной кристаллизации при нестационарных режимах кристаллизации износостойких сплавов, что было использовано при разработке технологии обрат-ноступенчатой наплавки.

6. Для восстановления и упрочнения рабочих поверхностей штампов горячего деформирования, в результате проведения многофакторного эксперимента, получен сплав 95Х5Г6С2Б2Ф. Микроструктура сплава представляет собой метастабильный аустенит, дополнительно упрочненный мелкодисперсными карбидами. Сплав отличается повышенной теплостойкостью и приемлемым уровнем технологической прочности при наплавке. Его применение позволяет повысить долговечность работы штамповой оснастки в 1,82,4 раза.

7. Для получений композиции разработанного сплава на поверхности штампов, была предложена порошковая проволока типа ПП - 95Х5Г6С2Б2Ф, а также разработана технология обратноступенчатой наплавки, позволяющая существенно повысить прочность и стойкость сплава к горячим трещинам за счет измельчения дендритной структуры, ее дезориентации и увеличения доли равноосных кристаллитов.

1. Иванец, К.Я. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация Текст. / К.Я. Иванец // М.: Химия. 1966. 344 с.

2. Тавастшерна, Р.И. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов Текст./ Р.И.Тавастшерна, М.Я. Рудницкий // М.: Стройиздат. 1980. 299 с.

3. Глухенький, Т.Е. Станционные трубопроводы их изготовление и монтаж Текст. / Т.Е. Глухенький // М.: Энергетика. 1977. 293 с.

4. Наумов, В.Г. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов Текст. / В.Г. Наумов, В.М. Орлов //М.: 1961. 274 с.

5. Баталин, Ю.П. Комплексно-блочное строительство объектов нефтяной и газовой промышленности Текст. А Ю.П. Баталин, В.Г. Черсков, Г.И. Шмаль // М.: Недра. 1986. 578 с.

6. Артингер, И.Н. Инструментальные стали и их термическая обработка Текст. / И.Н. Артингер// М.: Металлургия. 1982. 312 с.

7. Опарин, В.И. Механизация и производство химической и нефтяной аппаратуры Текст. / В.И. Опарин, Г.П. Ткаченко // М.: Машиностроение. 1973. 224 с.

8. Богоявленский, К.Н. Изготовление деталей пластическим деформированием Текст. / К.Н. Богоявленский, Н.Ф. Воронина, А.Н. Кобышев и др. // JL: 1975. 538 с.

9. Богоявленский, К.Н. Изготовление сложных полых деталей Текст. / К.Н. Богоявленский //Д.: Машиностроение. 1979. 216 с.

10. Сучков, А.Е. Экономия металла в машиностроении при обработке давлением Текст. / А.Е. Сучков // Минск.: Наука и техника. 1971. 128 с.

11. Берлинер, Ю.И. Технология химического и нефтяного аппаратостроения Текст. / Ю.И. Берлинер, Ю.А. Балашов // М.: Машиностроение. 1976. 257 с.

12. Антикайн, П.А. Изготовление и ремонт объектов котлонадзора Текст. / П.А. Антикайн, А.К. Зыков // М.: Металлургия. 1988. 624 с.

13. Богоявленский, К.Н. Гидравлическая формовка тройников и крестовин Текст. / К.Н. Богоявленский, Е.И. Серяков // Кузнечно-штамповочное производство. 1972. №4. С. 22 24.

14. Исаченков, Е.И. Штамповка резиной и жидкостью Текст. / Е.И. Исачен-ков // М.: 1967. 367 с.

15. Лукьинов, В.П. Формовка тройников из труб гидравлическим выпучиванием с отбортовкой Текст. / В.П. Лукьинов, В.П. Шатеев // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. №10. С. 20 — 23.

16. Комаров, А.Д. Штамповка деталей из листовых и трубчатых заготовок эластичной средой Текст. / А.Д. Комаров // Кузнечно-штамповочное производство. 1976. №7. С. 5 9.

17. Комаров, А.Д. Штамповка трубчатых деталей эластичной средой на пневмогидравлической установке Текст. / А.Д. Комаров, В.К. Моисеев, Ф.В. Киров // Кузнечно-штамповочное производство. 1976. №2. С. 25 — 28.

18. Мошнин, Е.Н. Разработка и исследование процесса формовки крупногабаритных цельноштампованных толстостенных тройников Текст./ Е.Н. Мошнин, Н.И. Ромашко, И.П. Чугунов // Кузнечно-штамповочное производство. 1968. №12. С. 17-20.

19. Мошнин, Е.Н. Новая технология изготовления крупногабаритной штам-посварной арматуры и цельноштампованных фасонных элементов трубопроводов Текст./ Е.Н. Мошнин, Н.И. Ромашко, Н.Е. Мошнин // Химическое и нефтяное машиностроение. 1975. №2. С. 27 29.

20. Мошнин, Е.Н. Изыскание конструкции штампа и оптимальной формы инструмента для формовки толстостенных тройников Текст. / Е.Н. Мошнин, Н.И. Ромашко, И.П. Чугунов // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. №6. С. 10-14.

21. Астапов, А.Ф. Стойкость штампового инструмента при штамповке стали в процессе кристаллизации Текст. / А.Ф. Астапов, С.И. Тишаев, С.А. Рясков //М.: Машиностроение. 1966. 244. с.

22. Тылкин, М.А. Штампы для горячего деформирования металлов Текст./ М.А. Тылкин // М.: Высшая школа. 1977. 345.с.

23. Охрименко, Я.М. Штампы для горячей обработки металлов и их эксплуатация Текст. / Я.М. Охрименко, Л.И. Антоненко, Л.Н.Миронов // М.: Машиностроение. 1971. 212 с.

24. Довнар, С.А. Термомеханика упрочнения и разрушения штампов объемной штамповки Текст. / С.А. Довнар // М.: Машиностроение. 1975. 255 с.

25. Вельский, Е.И Повышение стойкости штампов при объемной штамповке Текст. / Е.И. Вельский, Р.И. Томилин // Минск. 1962. 255 с.

26. Базыка, А.С. О температурном режиме работы прессовых штампов Текст. / А.С. Базыка, А.А. Кисурин // Технология машиностроения. Вып. 1. Тула.: 1967.

27. Томило, А.П. Температурный режим штампов горячей штамповки Текст./ А.П. Томило // Автореферат кандид. дисс. Минск.: 1965.

28. Демидов, Л.Д. Исследование условий теплопередачи от заготовки к штампу Текст./ Л.Д. Демидов//Кузнечно-штамповочное производство. 1966. №9. С. 7-12.

29. Крылов, B.C. Исследование разупрочнения матриц при горячем прессовании стали и оценка температурных условий их работы Текст./ B.C. Крылов//Кузнечно-штамповочное производство. 1973. №5.С. 12-14.

30. Томленов, А.Д. Изменение температуры деформируемого металла штампа в процессах пластического формообразования Текст./ А.Д. Томленов // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. №8.С. 5-8.

31. Северденко, В.П. Особенности температурного режима штампов горячей штамповки на молотах и ковочных прессах Текст./ В.П. Северденко, А.П, Томило// Пластичность и обработка металлов давлением. Сб. Минск.: 1966. 148 с.

32. Рогалев, A.M. Исследование износа штампов при высокоскоростной штамповке Текст./ A.M. Рогалев, П.А. Мешанчук // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. №7.С. 10-12.

33. Боуден, Ф.П. Трение и смазка твердых тел Текст./ Ф.П. Боуден, Д. Тей-бор//М.: Машиностроение. 1968. 542 с.

34. Журавлев, В.Н. Штампы для горячего деформирования, режимы и способы их изготовления Текст./ В.Н. Журавлев// М.: ЦНИИТЭИтракторсельхоз-маш. 1976. 55 с.

35. Поздняк, JI.A. Основные принципы легирования и обработки теплоустойчивых штамповых сталей Текст./Л.А. Поздняк// Автореферат докторской дисс. Днепропетровск. 1972.

36. Тер-Григорян, Э.Л. Стали для штампов горячего деформирования и область их применения Текст./ Э.Л. Тер-Григорян// Технология электротехнического производства. 1978. №114. С.4-20.

37. Поздняк, Л.А. Теплоустойчивость и механические свойства высокопрочных штамповых сталей для горячего деформирования Текст./Л.А. Поздняк, Ю.М. Скрипченко//М.: Металлургия. 1970. 236 с.

38. Согришин, Ю.П. К вопросу выбора сталей для крупногабаритных штампов Текст./ Ю.П. Согришин// Технология легких сплавов. 1972. №3. С. 1-5.

39. Раузина. Е.А. Штамповые стали для высокоскоростных горячештампо-вочных прессов-автоматов Текст./ Е.А. Раузина, А.Я. Забежинский, А.С. Штейн// Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. №11.1. С. 20-23.

40. Harris, G.T.I. Iron and Steel Just Text./ G.T.I. Harris// Metal Pack. 1972. №6. P. 23-25.

41. Королюк, В.Ф. новые безвольфрамовые экономно-легированные стали для инструмента горячего формообразования Текст./ В.Ф. Каролюк, Э.Л. Тер-Григорян//Л.: ЛДНТП. 1980. 124 с.

42. Геллер, Ю.А. Инструментальные стали Текст./ Ю.А. Геллер// Л.: Металлургия. 1968. 425 с.

43. Рогалев, A.M. Влияние технологии горячей штамповки и свойств штамповых сталей на износ и стойкость штампов Текст./ A.M. Рогалев, Ю.П. Согришин//М.: НИИМаш. 1971.

44. Зуев, В.М. Стали для штампов горячего деформирования Текст./ В.М. Зуев, Ю.А. Геллер// Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. №1. С. 5-7.

45. Roberts, G.A. Toll steels Third Edition Text./ G.A. Roberts, I.C. Hamaker// Metal Pack. 1972. № 8. P. 44-49.

46. Лошак, М.Г. Упрочнение твердых сплавов Текст./ М.Г. Лошак, Л.И, Александрова// Киев.: Наука думка. 1977. 149 с.

47. Синев, В.П. Металлизация. Получение покрытий высокотемпературным распылением и вакуумными методами Текст./ В.П. Синев // Итоги науки и техники. М.: Сварка. 1980.Т.12.С. 110-142.

48. Кудинов, В.В. Проблемы и перспективы развития плазменного нанесения покрытий Текст./ В.В. Кудинов// Изв. вузов. Сер. техн. наук. 1980. №8. С. 14-21.

49. Харламов, Ю.А. Состояние и современные тенденции развития детонаци-онно-газового метода нанесения покрытий/ Ю.А. Харламов// Порошковая металлургия. 1986. №5. С. 17-20.

50. Лазаренко, Н.И. Электроискровое легирование металлических поверхностей Текст. / Н.И. Лазаренко // М.: Машиностроение. 1976. 46 с.

51. Игнатенко, И.П. Формирование поверхностного слоя при электроискровом легировании легкоплавкими металлами Текст. / И.П. Игнатенко, А.Д. Верхотуров, М.З. Маркман // Электронная обработка материалов. 1979. №3. С. 18-20.

52. Леонтьев, П.А. Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов Текст. / П.А. Леонтьев, М.Г. Хан, Н.Т. Чеканова // М.: Металлургия, 1986. 142 с.

53. Сафонов, А.Н. Применение лазерной техники в народном хозяйстве Текст. / А.Н. Сафонов // М.: ВНТИЦентр. 1992. 77 с.

54. Сафонов, А.Н. Упрочнение поверхности инструмента из быстрорежущих сталей с помощью непрерывных С02 лазеров Текст. / А.Н. Сафонов, Н.Ф.

55. Зеленцова, А.А. Митрофанов и др. // Сварочное производство. 1996. №8. С. 18-21.

56. Зеленцова, Н.Ф. Комбинированная упрочняющая обработка инструментов из быстрорежущих сталей Текст. / Н.Ф. Зеленцова, А.А. Митрофанов // СТИН. 2005. №1. С. 25 27.

57. Сучков, O.K. Износостойкая наплавка деталей Текст./ О.К.Сучков// М.: Колосс. 1974. 108 с.

58. Шехтер, С.Я. Наплавка деталей металлургического оборудования Текст./ С.Я. Шехтер, А.Я. Шварцер// М.: Металлургия. 1981. 160 с.

59. Хасуи, А. О. Наплавка и напыление Текст./ А.О. Хасуи// М.: Машиностроение. 1985. 240 с.

60. Геллер, Ю.А. Азотирование штамповых сталей перед закалкой Текст./ Ю.А. Геллер, Л.П. Павлова// Станки и инструмент. 1967. №8. С. 12-14.

61. Атрошенко, А.П. Повышение долговечности штампов горячей штамповки Текст./А.П. Атрошенко// Л.: Металлургия. 1971. 347 с.

62. Геллер, Ю.А. Повышение стойкости штампов путем предварительного азотирования Текст./ Ю.А. Геллер, Л.П. Павлова// Кузнечно-штамповочное призводство 1967. №7. С. 12-14.

63. Аляхович, Л.С. Повышение стойкости штампового инструмента методом химико-термической обработки Текст./Л.С. Аляхович// Минск.: АН БССР. 1971.237 с.

64. Бугреев, B.C. Электролизное борирование молотовых штампов и их термическая обработка Текст./ B.C. Бугреев, С.А. Довнар// Металловедение и термическая обработка металлов. 1972. №6. С. 10-12.

65. Бельский, Е.И. Применение химико-термической обработки для повышения стойкости деталей кузнечного инструмента Текст./ Е.И.Бельский, Л.А. Бондарь//Минск.: 1971. 148 с.

66. Малыгин, B.C. Повышение стойкости штампов диффузионным хромированием Текст./ B.C. Малыгин, Ю.Н. Грибоедов// Кузнечно-штамповочное производство. 1973. №3. С. 5-8.

67. Ляхович, Л.С. Стойкость диффузионно-упрочненного штампового инструмента Текст./ Л.С. Ляхович// Химико-термическая обработка металлов и сплавов. 1974. Вып.2. 47 с.

68. Штейн, Ф.С. Электролизное борирование штамповых сталей 4Х5В2ФС и 4ХЗВМФ Текст./ Ф.С. Штейн, Н.И. Бумак// Штамповые материалы. 1968. №18. С. 18-21.

69. Вельский, Е.И. Износ кузнечного инструмента и пути повышения его стойкости Текст./ Е.И.Бельский // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. №3. С. 11-13.

70. Вельский, Е.И. Износостойкость диффузионных слоев в условиях повышенных давлений Текст./ Е.И.Бельский // Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Минск.: 1971. 217 с.

71. Салтыков, С.А. Стереометрическая металлография Текст./С.А. Салтыков//М.: Металлургия. 1970. 376 с.

72. Смирнов, А.В. Электронная микроскопия в металловедении Текст./ А.В. Смирнов, Г.А. Кокорин, С.М. Полонская [и др.] // М.: Металлургия. 1985. 192 с.

73. Макаров, ЭЛ. Холодные трещины при сварке легированных сталей Текст./ ЭЛ. Макаров//М.: Машиностроение. 1981. 247 с.

74. Шоршоров, М.Х Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов Текст./М.Х. Шоршоров, А.А. Ерохин, Т.А. Чернышева [и др.] // М.: Машиностроение. 1973. 224 с.

75. Прохоров, Н. Н. Технологическая прочность сварных швов в процессе кристаллизации Текст. /Н.Н. Прохоров// М.: Металлургия. 1979. 248 с.

76. Holdcroft, P.T. A simple cracking test for use with argon arc welding Text./ P.T. Holdcroft//British Welding Journal. 1955. V. 2. № 10. P. 471 -475.

77. Бартенев, Д.В. Формирование первичной микроструктуры при обратно-ступенчатой наплавке Текст./ Д.В. Бартенев, А.В. Макушенко [и др.] // Нижний Новгород.: ННИМЦ «Диалог». 2007. С 27-28.

78. Басин, А.С. Анализ подобия в процессах кристаллизации эвтектических сплавов Текст./ А.С. Басин//Днепропетровск.: Днепропетровский металлургический институт. 1982. С 97-98.

79. Сомов, А.И. Эвтектические композиции Текст./ А.И. Сомов, М.А. Тихоновский// М.: Металлургия. 1975. 304 с.

80. Посыпайко, В.И. Диаграммы плавкости солевых систем Текст./ В.И. По-сыпайко, Е.А. Алексеева, Н.А. Васина // М.: Металлургия. 1979. 204 с.

81. Шурин, А.К. Диаграммы состояния железа с фазами внедрения как основа разработки износостойких эвтектических сталей Текст./ А.К. Шурин, В.Е. Панарин //Металловедение и термическая обработка. 1984. № 2. С. 55-57.

82. Тененбаум, М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию Текст./ М.М. Тененбаум// М.: Машиностроение, 1976. 271 с.

83. Лужанский, И.Б. Легирование кремнием при разработке сплавов для различных условий износа Текст./ И.Б. Лужанский // Сварочное производство. 1985. № 2. С. 6-8.

84. Еднерал, А.Ф. Мартенситостареющие стали с прочностью более 200 кГ/мм2 Текст./ А.Ф. Еднерал, О.П. Жуков, М.Д. Перкас //Металловедение и термическая обработка металлов. 1971. №4. С. 9-14.

85. Лившиц, Л.С. Металловедение сварки, и термическая обработка сварных соединений Текст./ Л.С. Лившиц, А.Н. Хакимов//М.: Машиностроение,!989. 266 с.

86. Демянцевич, В.П. Кинетика и механизм дисперсионного твердения наплавленного металла систем Fe-Co-W и Fe-Co-Mo Текст./ В.П.Демянцевич, А.С. Крыжановский// Сварочное производство. 1975. — №3 — С.9-11.

87. Бунин, К.П. Строение чугуна Текст./ К.П. Бунин// М.: Металлургия. 1972. 160 с.

88. Жуков, А.А. Износостойкие отливки из белых комплексно-легированных белых чугунов Текст./ А.А. Жуков, Г.И. Сильман, М.С.Фрольцов// М.: Машиностроение. 1984. 104 с.

89. Лившиц, Б.Г. Металлография Текст./Б.Г. Лившиц //М.: Металлургия. 1990. 236 с.

90. Студенок, Е.С. Износостойкость нестабильных марганцево-кремнистых сталей при трении скольжения Текст./ Е.С. Студенок, М.А. Филиппов, И.Н. Веселов. // Трение и износ. 1983. Т. 4. № 4. С. 704-710.

91. Коршунов, Л.Г. Износостойкость и структурные превращения нестабильных аустенитных сталей при трении Текст./Л.Г. Коршунов // Сб. «Контактная прочность металлических сплавов». Свердловск: УПИ. 1972. С.72- 86.

92. Фрумин, И.И. Порошковая проволока ПП-25Х5МФС для наплавки прокатных валков Текст./И.И. Фрумин, И.А. Кондратьев //Автоматическая сварка. 1968. №10. С. 56-58.

93. Малышев, К.А. Фазовый наклеп аустенитных сплавов на железоникеле-вой основе Текст./ К.А. Малышев, В.В. Сагарадзе, И.П. Сорокин, [и др.] // М.: Наука. 1982. 260 с.

94. Георгиева, И.Я. Трип-стали — новый класс высокопрочных сталей с повышенной пластичностью Текст./ И.Я. Георгиева // Металловедение и термическая обработка металлов. 1976. №3. С. 18-26.

95. Филиппов, М.А. Стали с метастабильным аустенитом Текст./ М.А. Филиппов, B.C. Литвинов, Ю.Р. Немировский // М.: Металлургия. 1988. 256 с.

96. Сагарадзе, В.В.Упрочнение аустенитных сталей Текст./ В.В. Сагарадзе, А.И. Уваров// М.: Наука. 1989. 270 с.

97. Бармин, JI.H. Разработка износостойких наплавочных материалов и процессов их наплавки Текст./ Л.Н. Бармин, В.П. Гусев // Сб. Современные способы наплавки и их применение. Киев: ИЭС им. Е.О. Патона. 1982. С. 56-58.

98. Лившиц, Л. С. Основы легирования наплавленного металла Текст. / Л.С. Лившиц, Н.А. Гринберг, Н. Г. Куркумелли // М.: Машиностроение. 1969.187 с.

99. Мозок, В.М. Абразивная и ударно-абразивная стойкость сплавов Fe-C-Cr-В Текст. / В.М. Мозок, В.А. Гавриш, Г.Н. Гордань [и др.] // Сб. Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавленный металл. Киев: Наукова думка. 1977. С. 37-34.

100. Юзвенко, А.А. Легирование наплавленного металла бором Текст. / А.А. Юзвенко, В.М. Мозок, Т.А. Павлова// Автоматическая сварка. 1973.6. С. 51-53.

101. Меськин, B.C. Основы легирования стали Текст. / B.C. Меськин // М.: Металлургиздат. 1959. 668 с.

102. Бабаскин, Ю.З. Экономное легирование стали Текст. / Ю.З. Бабаскин, С.Я. Шипицын, Е.Г. Афтандильянц // Киев: Наукова думка. 1987. 188 с.

103. Горский, В.В. Микрорентгеноспектральное исследование карбидных фаз в C-Fe-Cr-V и C-Fe-Cr-Nb сплавах Текст. /В.В. Горский, Е.К. Иванова, В.В. Немошкаленко // Физика металлов и металловедение. 1978. Т. 46. Вып. 1. С.82-85.

104. Снаговский, Л.М. Улучшение комплекса механических свойств хромистых чугунов Текст. / Л.М. Снаговский, Э.Я. Васильев, Ю.Н. Сапунов // Сб. Повышение служебных свойств высоколегированных литых сталей и чугунов. М.: МДНТП. 1987. С. 97-101.

105. Лейначук, Е.И. Электродуговая наплавка деталей при абразивном и гидроабразивном износе Текст. / Е.И. Лейначук // Киев: Наукова думка. 1985. 160 с.

106. Попов, В.А. Износостойкость прессформ огнеупорного производства Текст. / В.А. Попов, Н.Н. Брыков, Н.С. Дмитриченко // М.: Металлургия. 1971. 157 с.

107. Винокур, Б.Б. Структура конструкционной легированной стали Текст. / Б.Б. Винокур, В.А. Пилюшенко, О.Г. Касаткин // М.: Металлургия. 1983. 216 с.

108. Гудремон, Э. Специальные стали Текст. / Э. Гудремон // Справочник. Т. 2. Пер. с нем. М.: Металлургия. 1966. 527 с.

109. Лякишев, Н.П. Легирующие сплавы и стали с ниобием Текст. / Н.П. Ля-кишев, Н.А. Тулин, Ю.Л. Плинер // М.: Металлургия, 1987. 192 с.

110. Богачев, Н.Н. Дисперсионное упрочнение высокомарганцевых сплавов, легированных ниобием и ванадием Текст. / Н.Н. Богачев, Т.Е. Звягинцева, В .Я. Логунов // Проблемы прочности. 1976. № 2. С.25-28.

111. Хаджи, А. Влияние легирующих элементов на кристаллизационные свойства высокопрочного чугуна Текст. / А. Хаджи, Л.М. Романов, Л.Я. Козлов// Литейное производство. 1888. № 11. С. 4-5.

112. Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии машиностроения методами планирования экспериментов Текст. / Ф.С. Новик, Я.Б. Арсов // М.: Машиностроение. 1980. 304 с.

113. Тамразов, A.M. Планирование и анализ регрессионных экспериментов в технологических исследованиях Текст. / A.M. Тамразов // Киев: Наукова думка. 1987. 176 с.

114. Harrington, Е. The desirability function Text. / E. Harrington. // Industrial Quality Control. 1965. v. 21. № 10. P. 494-498.

115. Кочева, Г.Н. Методика расчета порошковой проволоки Текст. / Г.Н. Кочева, М.И. Разиков // Сварочное производство. 1968. № 8. С. 34 37.

116. Петров, Г.Л. Сварочные материалы Текст. / Г.Л. Петров// Л.: Машиностроение. 1972. 280 с.

117. Ефимов, В.А. Перспективы развития работ по применению внешних воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл Текст. / Ефимов, В.А. // Сб. Влияние внешних воздействий на жидкий и кристаллизующийся металл. К.ИПП. 1983 С.3-21.

118. Абрамов, О.В. Кристаллизация эвтектик в поле ультразвука Текст. / О.В. Абрамов, В.А. Филоненко // Физика и химия обработки металлов. 1974. №1. С. 5-7.

119. Киреевский, Б.А. Влияние концентрационных и температурных неодно-родностей в расплаве на изменение литой структуры Текст. / Б.А. Киреевский, Г.И. Герштейн, О.П. Федоров [и др.] //Литейное производство. 1989. №3. С.3-4.

120. Мальцев, М.В. Модифицирование структуры металлов и сплавов Текст. / М.В. Мальцев // М.: Металлургия. 1964. 214 с.

121. Петров, ГЛ. О первичной кристаллизации металла при сварке плавлением Текст. / ГЛ. Петров, М.В. Шаманин // Сварочное производство. 1968. №4 С.1-4.

122. Прохоров, Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке Текст. / Н.Н. Прохоров // М.: Металлургия. 1968. Т.1. 695 с.

123. Патон, Б.Е. Некоторые особенности формирования швов при сварке с повышенной скоростью Текст. / Б.Е. Патон, С.В. Мандельберг, Б.Г. Сидоренко // Автоматическая сварка. 1956. №8. С. 1-6.

124. Болдырев, A.M. О механизме формирования структуры металла при введении низкочастотных колебаний в сварочную ванну Текст. / A.M. Болдырев // Сварочное производство. 1976. № 2. С. 52-55.

125. Кузнецов, В.Д. Сварка с электромагнитным перемешиванием Текст. / В.Д. Кузнецов, А.Н. Бриксман, Г.М. Шеленков // Киев: Технпса. 1983. 127 с.

126. Болдырев, A.M. Управление кристаллизацией металла при сварке плавлением Текст. / A.M. Болдырев, Э.Б. Дорофеев, Е.Г. Антонов // Сварочное производство. 1971. № 6 С. 35-37.

127. Аристов, С.В. Кристаллизация металла шва при низкочастотных колебаниях расплава Текст./ С.В. Аристов, В.А. Руссо // Сварочное производство. 1982. № 11. С. 42-44.

128. Черныш, В.П. Кинетика кристаллизации металла ванны при сварке с электромагнитным перемешиванием Текст. / В.П. Черныш, В.А. Пахаренко // Автоматическая сварка. 1979. № 3. С. 5-7.

129. Степанов, В.В. Особенности существования сварочной ванны при сварке пульсирующей дугой Текст. /В.В. Степанов, Ф.А. Вагнер, И.В. Петунии // Сб. Совершенствование технологии сварочного производства Свердловск: УПИ. 1975. С. 90-98.

130. Шалимов, Ю.А. Газонасыщение и свойства сварных соединений сплава ОТ4 при сварке пульсирующей дугой Текст. / Ю.А. Шалимов, В.Н. Палаш, А.Д. Левицкая // Сварочное производство. 1982. № 12. С. 10-11.

131. Мосенкис, Ю.Г. Автоматическая сварка модулированным током под флюсом корпуса парового котла КВГ Текст. / Ю.Г. Мосенкис, B.C. Сидорук, А.Ф. Цвигун // Автоматическая сварка. 1991. № 11. С. 71-72.

132. Якушин, Б.Ф. Управление первичной структурой при электрошлаковой сварке Текст. / Б.Ф. Якушин, Л.Ф. Башев // Сварочное производство. 1989. № 6. С. 27-29.

133. Семенюк, Н.И. Измельчение первичной структуры металла швов на алюминиевых сплавах с помошью локального импульсного подогрева Текст. / Н.И. Семенюк, Д.М. Рабкин // Автоматическая сварка. 1989. №6 С. 12-14.

134. Петров А.В., Бирман У.И. Кристаллизация металла шва при импульсно-дуговой сварке// Сварочное производство 1968.-№ 6 — С. 1-3.

135. Славин, Г.А. Формирование дезориентированной структуры металла шва при наложении низкочастотных возмущений на сварочную ваннуТекст. / Г.А. Славин // Сварочное производство. 1980. № 6. С. 3-5.

136. Ершов, Г.С. Влияние электроимпульсной обработки расплава на структуру и свойства стали Текст./ Г.С. Ершов, С.А. Гладышев, Г.В. Гаврилюк [и др.]//Известия РАН. Металлы. 1992. №2. С. 191-194.

137. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением Текст. / А.И. Акулов, Г.А. Бельчук // М.: Машиностроение. 1977. 432 с.

138. Бартенев, Д.В. Формирование первичной микроструктуры при обратно-ступенчатой наплавке Текст./ Д.В. Бартенев, Е.В. Рыжков, А.В. Макушенко // Сб. Современные промышленные технологии. Нижний Новгород. 2007. С. 27-28.