автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Разработка нового класса ледебуритных сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки

На правах рукописи

ЕМЕЛЮШИН

. ,: од

Алексей Николаешгч ...

" и •'..■ !

'.М.-Ч1 ■

РАЗРАБОТКА НОВОГО КЛАССА ЛЕДЕБУРИТНЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ИНСТРУМЕНТОВ. ОБРАБАТЫВАЮЩИХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ

МАТЕРИАЛЫ В УСЛОВИЯХ УМЕРЕННОГО НАГРЕВА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ

Специальность - 05Л 6.01 Металловедение и термическая обработка металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск

2000

Работа выполнена на кафедре "Материаловедение и технология обработки металлов" Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Научный консультант - Доктор физ.-мат. наук,

профессор Мирзаев Д. А.

Официальные оппоненты: Член-корреспондент РАН,

доктор технических наук, Счастливцев В.М.

Доктор технических наук, профессор Филиппов М.А.

Доктор технических наук, профессор Заславский А.Я.

Ведущая организация - ОАО "Магнитогорский

калибровочный завод.

Защита состоится" 26 " апреля_2000года

в " 14 " часов на заседании диссертационного совета Д 053.13.04 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76, ауд. 244.

Ваш отзыв на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенных печатью организации, просим выслать по указанному адресу на имя Ученого секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮурГУ,

Автореферат разослан"_"_2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

......Т-<!»"

профессор С_.У су Л.Г.Журавлев

К 222.308-1,0 . К722.536.011,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение эффективности и качества производства является важнейшей задачей. В связи с необходимостью развития атомной энергетики, металлургической, строительной и химической промышленности возрастает потребность в изделиях из неметаллических материалов (НММ) - графитированных, деревянных, пластмассовых и др. Из графитированных материалов, например, изготавливаются электроды для электродуговых печей, блоки алюминиевых электролизеров, блоки для атомных электростанций и многие другие изделия.

Как правило, окончательным этапом производства всех изделий, в том числе и из НММ является механическая обработка, проводимая точением, фрезерованием, протягиванием и т.д. •

Механическая обработка многих НММ имеет ряд особенностей, главная из которых заключается в том. что температура в зоне резания невысока и не превышает 300...500°С,

Несмотря на невысокую твердость многих НММ, их механическая обработка сопровождается интенсивным износом инструмента, поэтому режущие элементы всех типов инструмента изготавливаются традиционно либо из твердых сплавов (ВК6, ВК8 и др.), либо из быстрорежущих сталей, (PI8, Р6М5 и др.), которые содержат дорогие и дефицитные элементы: вольфрам, кобальт, молибден. Но, как известно, эти элементы вводятся в инструментальные сплавы для повышения теплостойкости, и всегда существовала, существует, а в дальнейшем станет еще более актуальной острая потребность б экономии этих легирующих элементов.

Фактически применение существующих инструментальных сплавов для механической обработки НММ не оправдано ни с экономической, ни с металловедческой позиций, так как теплостойкость при обработке НММ (в большинстве случаях) не нужна.

Эти сплавы к том}' же не технологичны, так как на сложные и крупные инструменты приходится напаивать множество отдельных пластинок, а затем затачивать и шлифовать их алмазным инструментом.

Применение твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей при механической обработке многих НММ обусловлено отсутствием сведений об износостойкости инструментов из других материалов, в том числе материалов на основе железа и формальным переносом опыта механической обработки металлов на обработку НММ.

Изготовление инструмента литьем из относительно недорогих сплавов не только экономично само по себе, но и позволяет получать инструмент сложных конфигураций, что имеет особенно большое значение

для расширения обработки НММ. Поэтому исследования по замене дорогих и дефицитных быстрорежущих сталей и твердых сплавов на относительно дешевые сплавы (чугуны), и разработка технологии изготовления из них инструмента приобретают особую актуальность.

Цель работы. Разработать новый класс сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки. В связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:

1. Уточнение фундаментальных закономерностей по влиянию химического состава и структуры ледебуритных сплавов (хромистых, хро-мованадиевых, ванадиевых и других легированных износостойких чугу-нов различного состава) на их износостойкость при абразивном изнашивании

2. Выяснение фундаментальных закономерностей изнашивания инструмента из литых и закаленных ледебуритных сплавов при резании электродного графита и других НММ.

3. Исследование влияния ускоренной кристаллизации, модифицирования и ориентировки карбидов на структуру, твердость и износостойкость ледебуритных сплавов.

4. Определение оптимальных составов и режимов термической обработки литого режущего инструмента, предназначенного для механической обработки НММ взамен инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

5. Разработка технологии изготовления литого режущего инструмента для механической обработки НММ.

6. Испытание и внедрение литого инструмента из легированного чугуна на предприятиях в цехах обработки НММ.

Научная новизна работы.

1. Разработан новый класс ледебуритных сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки.

2. Уточнены фундаментальные закономерности по влиянию химического состава и структуры ледебуритных сплавов на их износостойкость при абразивном изнашивании.

3. Впервые исследована абразивная износостойкость по ГОСТ 23.208-79 большой группы литых хромистых, хромоэанадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов.

4. Выяснены фундаментальные закономерности изнашивания инструмента из литых и закаленных ледебуритных сплавов при резании электродного графита и других НММ. Определены требования к структуре инструмента в зависимости от условий его работы.

5. Впервые исследована износостойкость инструмента: изготовленного из литых хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чу г у нов при резании электродного графита.

6. Впервые подробно изучено совместное влияние С. Сг V и других легирующих элементов на износостойкость чугунов как при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита.

7. Определены оптимальные составы износостойких чугунов при абразивном щнашзтатпш как при лабораторных испытаниях, так и в реальных условиях работы различных деталей и инструмента.

8. Получены новые фундаментальные закономерности о влиянии легирования, ускоренной кристаллизации, модифицирования, дисперсности и ориентировки карбидов на износостойкость литых и закаленных хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов как при абразивном изнашивании по ГОСТ 23208-79, так и при механической обработке НММ.

Практическая ценность.

Установлено, что ледебуритные сплавы (хромистые, хромована-диевыс и ванадиевые легированные чугуны) обладают высоким сопротивлением абразивному износу и могут использоваться как инструментальный и конструкционный материал, работающий при температурах до 550-650°С в условиях, когда преобладающим видом износа является абразивный износ: при механической обработке НММ (электродного графита, дерева, пластмассы и др.); дм изготовления прессформ и лустото-образоватслей при изготовлешш кирпича; для изготовления рабочих элементов грунтовых насосов и других детален и инструмента.

Установлено, что во многих случаях (но не всегда) дорогой, дефицитный и трудоемкий в изготовлешш инструмент из твердых сплавов и быстрорежущих сталей, используемый для обработки НММ, в том числе графитированных, может быть успешно заменен литым инструментом из легированных хромистых, хромованадиевых и ванадиевых белых чугунов.

Разработаны составы литых сплавов, способы их упрочнения и технология изготовления некоторых конкретных видов изделий.

Реализация работы в промышленности.

На Московском и Челябинском электродных заводах (МЭЗ и ЧЭЗ) в 1979 г. были внедрены протяжки с режущими элементами из хромова-надиевого чугуна, предназначенные для механической обработки внутренних отверстий в графитированных блоках, что позволило увеличить стойкость протяжного инструмента в 5,2 раза (на МЭЗе) и в 3,5 раза (на ЧЭЗе) по сравнению с протяжками из быстрорежущей стали и снизить себестоимость инструмента. Общий годовой эффект от внедрения инструмента в 1980г. составил 22700 рублей.

На МП "Эста" в 1993 г. испытаны и внедрены концевые фрезы из чугуна 300Х20ФЗТ1Р для обработки изделий из дерева с экономическим эффектом 1500000 рублей за 6 месяцев. .

В ООО "СМ-Профит" в 1998г испытаны калибрующие валки из чугуна 300Х18Т1Р для производства биметаллических изделий типа сталь-медь. Эти валки имели стойкость на 50-80% выше валков из стали Р6М5.

В ООО НПФ "Аркос", а также на кирпичных заводах Челябинской области: "ОАО Промжилстрой ММК", ОАО "Кемма" (Челябинский завод сторойиндустрии), ОАО "Магнитострой", ОАО "Коркинский кирпичный завод" в 1988-1999гг, испытаны и внедрены керны (элементы пустотооб-разователей) из износостойкого чугуна ЗООФ5 для производства кирпича с экономическим эффектом 1700000руб в год.

В 1999 г. на ДСК "Сити" внедрен инструмента из легированного чугуна марки 300Ф5 для механической обработки изделий из термопластических масс.

В 1999г. на Баймакском машиностроительном заводе испытаны и внедрены рабочие колеса грунтовых насосов из чугуна ИЧ300Х20Т1Р с ожидаемым экономическим эффектом 300000- 400000 рублей в год.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований по разработке нового класса ледебу-ритных сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки.

2. Экспериментальные данные по исследованию износостойкости литых и термически обработанных хромистых, ванадиевых и хромована-диевых легированных чугунов различного состава при абразивном изнашивании незакрепленными частицами абразива по ГОСТ 23208-79, при резании электродного графита и при других видах абразивного изнашивания.

3. Результаты исследования совместного влияния С, Сг, V и других легирующих элементов на износостойкость чугунов как при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита.

4. Полеченные новые фундаментальные закономерности о.влиянии легирования, ускоренной кристаллизации, модифицирования титаном, дисперсности и ориентировки карбидов на износостойкость литых и закаленных хромистых, хромованадневых. ванадиевых и других легированных чугунов как при абразивном изнашивании, так и при механической обработке НММ.

5. Разработка технологии изготовления литого режущего инструмента для механической обработки НММ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 25 Международных, Всесоюзных. Российских, региональных и отраслевых научно-технических конференциях, семинарах и совещаниях:

- II Всесоюз. науч.-техн. конф. "Перспек-тивы развития режущего инструмента и повышение эффективности его применения в машиностроении" (Ленинград, 1978г.);

- IV Всесоюз. науч.-техн. конф. "Мероприятия по повышению качества и стойкости углеродной продукции" (Челябинск, 1978г.);

- П Всесоюз. н;!уг.-техн. конф. "При повышения эффективности обработки протягиванием" (Челябинск. 1978г.);

- Отраслевая школа передового опыта "Обмен опытом работы по повышению срока службы горного и обогатительного оборудования за счет применения деталей из белых износостойких чугунов и совершенствование технологии производства фасонных отливок из этих сплавов" (Кемерово, 1980г.):

- Всесоюз. науч.-техн. конф. "Металловедческие резервы повышения качества металлопродукции, надежности и долговечности деталей машин" (Челябинск, 1981г.);

- Всесоюз. науч.-техн. кош)). "Новое в металловедении и термической обработке металлов и сплавов" (Челябинск, 1983г.);

- Всесоюз. науч.-техн. конф. "Современ-ные пути повышения надежности и долговечности металлопродукции и деталей машин" (Челябинск. 1985г.);

- X Международн. науч.-техн. конф. "Современные проблемы электрометаллургии стали" (Челябинск. 1998г.);

- Международн. науч.- техн. конф. В честь 200летия со дня рожд. П.П. Аносова (Златоуст-Курган, 1999г.);

- Международн. традиционная науч.-техн. конф. "Прогрессив-ные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий (Волгоград, 1999г.);

" - 15-я Уральская школа металловедов-термистов "Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов (Екатеринбург, 2000г.);

- ежегодные науч.-техн конференции Магнитогорского горнометаллургического института (Магнитогорск, 1982-1990гг.);

- ежегодные науч.-техн конференции Челябинского политехнического института (Челябинск, 1979-1990гг.).

Публикации. По теме диссертации издано 33 статей, докладов, тезисов докладов и изобретений. Материалы диссертации приведены в отчетах по НИР и грантам, выполненным при участии и под руководством автора (номера гос. регистрации 01880050741,.01890081067, 01980003555)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, и приложения. Работа изложена на 280 страницах машинописного текста и включает 75 рисунков, 19 таблиц, список литературы из 269наименований и приложение на 9 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цели работы, её научная и практическая ценность, а также изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

Первая глава диссертации посвящена обзору литературы, в котором, в соответствии с целью данной работы, рассмотрены особенности износа инструмента при обработке неметаллических материалов (графи-тированных материалов, дерева, пластмасс). Главной особенностью механической обработки НММ является то, что температура в зоне резания (в большинстве случаев) не превосходит 250...400°С, а износ инструмента является преимущественно абразивным.

Рассмотрены основные закономерности абразивного износа, износостойкость различных материалов при абразивном изнашивании, влияние химического состава, структуры и термической обработки сплавов на износостойкость при абразивном изнашивании.

Отмечается, что мнения различных авторов по вопросу влияния карбидной фазы и структуры металлической основы на износостойкость

сплавов при абразивном изнашивании неоднозначны, а иногда и противоречивы.

Высокой износостойкостью при абразивном изнашивании обладают износостойкие белые чугуны (хромистые, хромованадиевые, ванадиевые и другие чугуны). Но вопросам повышения твердости и износостойкости белых износостойких чугунов за счет рационального легирования, модифицирования, диспергирования литой структуры и тсрмнчсстсой обработки уделено слишком мало внимания.

На основании обзора литературы сформулированы задачи настоящего исследования.

Во второй главе приведены составы исследованных чугунов и сведения о методах исследования.

Исследованы четыре группы чугунов:

1. Хромистые чугуны;

2. Хромистые чугуны, легированные ванадием;

3. Хромистые чугуны, легированные титаном и бором;

4. Ванадиевые чугуны.

Хромистые и хромованадиевые чугуны (1 и 2 группы) были разбиты на три подгруппы (12, 18 и 24% хрома), в каждой из которых содержание углерода изменялось от 2,5 до 3,8%.

В третьей группе концентрация хрома составляла 14%, а концентрация бора изменялась от 0,001 до 0,5%, а титана - от 0,1 до 1.4%.

В ванадиевых чугунах концентрация ванадия варьировалась от 1,5 до 7%. а концентрация углерода - от 2.0 до 3.5%

Сплавы были выплавлены в пятидесятикилограммовой индукционной печи из низкоуглеродистой стали (0,2 - 0,3% углерода), электродного графита ЭГ-0, безуглеродистого феррохрома ФХ-001, феррованадия ФВА-35В и ферротитана ФТи-70. Разливку металла производили в пес-чахю-глинистые формы и алюминиевые кокилн (средняя скорость охлаждения при кристаллизации составляла ОДК/с и 30...50 К/с соответственно.

Исследование износостойкости резцов проводили точением на то-карно-винторезном станке при скорости резания 100м/мин и подаче

1мм/об. Все резцы имели одинаковую геометрию (у = 15°, а = 10°, ф =

90°, ф! = 10°, г = 2мм). В качестве обрабатываемого материала использовали электродный графит ЭГ-0 производства Челябинского электродного

завода.

Так как механические свойства графитированных электродов колеблются в значительных пределах не только в партии, но и по сечетпо одного электрода, то, чтобы исключить влияние колебаний свойств на износ резцов, точение проводили блоком из шести резцов, каждый из которых выступал над предыдущим на расстояние глубины резания. Пять

резцов были из исследуемых сплавов, а шестой - эталонный резец из твердого сплава ВК8.

Износ резцов определяли по ширине ленточки износа (h3) на задней грани резца при помощи инструментального микроскопа МПБ-2 с погрешностью ± 0,005мм.

Испытания на абразивное изнашивание проводили по ГОСТ 23.208-79. В этом случае изнашивание осуществляется частичками абразива (электрокорунд), прижимаемыми к образцу с силой 44 H резиновым роликом, вращающимся со скоростью бОоб/мин.

Относительная износостойкость при абразивном изнашивании (Еа) определяется отношением потерянной массы эталонного образца (сталь 45 с твердостью 200НВ) к потерянной массе исследуемого сплава.

Исследование микроструктуры проводили на микроскопе МИМ-8 на шлифах, протравленных 4% спиртовым раствором азотной кислоты.

Количество карбидной фазы в закаленных хромистых чугунах определяли электролитическим растворением матрицы в растворе лимонной кислоты и хлористого натрия.

Фазовый состав некоторых сплавов и карбидных осадков определяли на дифрактометре ДРОН-2,0.

В третьей главе рассмотрено влияние химического состава и термической обработки хромистых и хромованадиевых чугунов на их структуру, твердость и износостойкость при абразивном изнашивании и при резании электродного графита.

При сравнительном исследовании износостойкости резцов, изготовленных из поковок некоторых промышленных, сталей, прошедших стандартную термическую обработку, и литых резцов из белых хромистых чугунов, закаленных на максимальную твердость, показано, что наименьшей износостойкостью при резании электродного графита обладают резцы из сталей У8 и У12, затем в порядке возрастания износостойкости идут резцы из стали Р18, их чугуна ЗООНЗ, сталей 95X18, Х12, чугунов 250X12 и 250X18 и твердого сплава ВК8. Высокая износостойкость белых хромистых чугунов определяется высокой твердостью карбидов (Fe,Cr)7C3 и мартенситной матрицы.

После отливки в песчаную форму чугуны имеют сложную структуру, состоящую из эвтектических и первичных карбидов, продуктов диффузионного распада аустенита (феррито-карбидная смесь), остаточного аустенита и мартенсита, образующегося при бездиффузионном превращении ниже 200°С. В зависимости от химического состава сплава, а также от соотношения структурных составляющих, твердость литых хромистых чугунов составляет от 50 до 60 ед. HRC. Температура начала образования аустенита при нагреве (Ас0 для большинства хромистых

чугунов, содержащих 2,5...3,8% углерода и 11.„25% хрома, расположена в районе 760...810НС. Интервал АсгАсз составляет примерно 40...50°С.

Несмотря на то, что хромистые чугуны в литом состоянии обладают хорошей износостойкостью и используются для изготовления многих изделий, работающих в условиях абразивного изнашивания, твердость этих чугунов в литом состоянии (36-60 НЯС) недостаточна для применения их б качестве материала для изготовления режущего инструмента.

Термическая обработка хромистых чугунов позволяет дополнительно повысить их твердость и износостойкость.

Исследования показали, что после закалки (в масле или в воде) чугуны, содержащие 2,5...3,8% углерода л ¡2...25% хрома, приобретают смешанную аустенитно-мартенситно-карбидную структуру. Твердость всех закаленных хромистых чугунов в зависимости от температуры ау-стенитизации изменяется по кривой с максимумом и может достигать бб ИРС (в зависимости от концентрации углерода).

Отметим, что хромистые чугуны необходимо закаливать на мартенсит. Появление в структуре продуктов диффузионного распада аусте-нита резко снижает износостойкость.

Износостойкость закаленных хромистых чугунов зависит от температуры аустенитизации. Как показано в работе, наименьший износ имеют чугуны, закаленные на максимальную твердость.

При исследовании абразивной износостойкости закаленных хромистых чугунов. отлитых в пссчано-глинистую форму, показано, что максимальная стойкость наблюдается при содержании углерода в сплавах 2.8...3,2% (что близко к эвтектическому). Увеличение содержания углерода свыше указанных пределов снижает износостойкость в связи с неблагоприятным воздействием заэвтектпческих карбидов (Те,Сг)7Сз. Оптимальное содержание хрома должно составлять 18...24%. При меньшем хроме износостойкость снижаются вследствие уменьшения количества карбида (Ре.Сг^Сз, при большем - изменяется тип карбида от (Ре,Сг)7Сзк(Ре,Сг)2зС6.

Наиболее высокую износостойкость при обработке электродного графита имеют сплавы, также содержащие 2,9...3,2% углерода и 18...24% хрома. Их износостойкость в 2...3 раза больше, чем у инструмента из бы-, строрежущих сталей и лишь на 30...35% меньше по сравнению с твердосплавными резцами из ВК8.

При введении ванадия в хромистый чугун проявляются два эффекта. приводящие к изменению твердости сплава: во-первых, ванадий, имеющий большее сродство к углероду, чем хром, образует собственные карбиды, твердость которых выше твердости карбидов хрома. Во-вторых, часть углерода уходит из твердого раствора и связывается в карбиды, а

мартенсит обедняется углеродом и его твердость снижается. Видимо, при введении небольшого количества ванадия (до 3%) твердость сплавов повышается на 1...3 НИС из-за увеличения общего количества карбидной фазь1 и возрастания ее твердости, а при введении большего количества ванадия твердость чугуна понижается из-за снижения твердости мартенсита.

В сплавах с большим содержанием углерода мартенсит обедняется углеродом в меньшей степени и в случае очень высокой концентрации углерода (3,7%) введение 5% ванадия дает такой же рост твердости, как и трехпроцентная добавка (рис. 1).

70 68

О

* 66

Л

£ 64 о

...... 4

а

• - 2 62 ь-

' 60 58

Рис. 1. Влияние ванадия на твердость закаленных чугунов: 1 -380X12; 2 -330X12; 3 -290X18;

4-270X12; 5 -250X25

Содержание ванадия, %

Как и в случае хромистых чугунов, твердость исследованных хро-мованадиевых чугунов в зависимости от температуры закалки изменяется по кривой с максимумом. Восходящая ветвь максимума обусловлена, как обычно, возрастанием концентрации углерода в аустените и, соответственно, в мартенсите вследствие растворения карбидов, а нисходящая -увеличением количества остаточного аустенита при чрезмерном легировании сплава (рис. 2).

100

s х

Щ

н

Ü ><

Я О 03

5

ш т £ С О

900 950 1000 1050 1100 1150 1200 Температура закалки, °С

Рис. 2. Зависимость твердости и количества остаточного аустенита от температуры аустенитизации закаленных хромованадиевых чугунов 310Х18ФЗ (1). ЗЮХ12ФЗ (2) и 290Х12Ф5 (3).

С увеличением температуры аустенитизации количество остаточного аустенита существенно увеличивается. Если после закалки от 950...1000° С в чугунах присутствует до 20% остаточного аустенита, то после закалки от 1Ю0°С - 25...40%, а в закаленных от 1200°С - от 50 до

90% уост. Остаточный аустенит в этих сплавах имеет твердость порядкг 42...44 ед. НЯС, тогда как твердость мартенсита при содержании в нем 0,8% углерода - около 65 ед. ШС. Поэтому увеличение количества уост более 15...20% ведет к понижению твердости закаленных чугунов. Е сплавах, закаленных на максимальную твердость, содержится не более 15% остаточного аустенита.

Износостойкость хромистых и хромованадиевых чугунов, закаленных на максимальную твердость и отпущенных при 180...200°С, каг< при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита зависит от концентрации углерода, хрома и ванадия в сплаве и изменяется в соответствии с изменением твердости: чем выше твердость, тем меньше износ (при близкой микроструктуре), и только при концентрации углерода более 3,5% в заэвтектических сплавах, несмотря на высокую твердость чугунов, их износ несколько увеличивается из-за неблагоприятного влияния крупных заэвтектических карбидов (рис.3 и 4).

3,5

2,9 3,3 3,7

Концентрация углерода, %

4,1

Рис. 3. Влияние концентрации углерода на износостойкость при абразивном изнашивании хромистых чугунов, содержащих 12 (1) и 24

(2)% хрома, и хромованадиевых чугунов, содержащих 3% ванадия и 12

(3), 18 (4) и 24% хрома (5).

1,9

о о

2 1,7

Г^1

у

К \ .IX

1,1

2,5 2,9 . 3,3 3,7 4,1

Концентрация углерода, %

Рис. 4. Зависимость относительного износа резцов из хромистых и хромованадневых чугунов, закаленных на максимальную первичную твердость, при резании графита от концентрации углерода

1 и 2 - хромистые чугуны, соответственно, с 12 и 24% хрома;

3. 4 и 5 - хромованадиевые тугуны, содержащие 3% ванадия и 12, 18 и 24% хрома, соответственно.

В четвертой главе обобщены (по литературе, а также наши дан-тле) результаты исследования структуры, некоторых механических свойств и износостойкости при абразивном изнашивании более ста составов белых легированных чугунов.

Полученные в результате статистической обработки зависимости износостойкости, твердости и временного сопротивления сплавов, отлитых в песчано-глиннстые формы, от химического состава описываются уравнениями:

Ки=6,29 + 0.24[С] - 0,7<)[Мп] - 2,63^] + 0,08[Сг] -- 0.3 3[№] + 0,43 [Мо] + 0,34[У] +1,98[Т1]+0,48[Си] + + 2,49[В] + 61,19[Са] - 6,23[БЬ] (1)

ЖС = 41,0 + 2.66[С] - 0,52[Мп] - 8,83[51] + 0,46[Сг] -

- 3,99[№] +2,00[Мо] + 0,25[У] + 1,49[П] - 0,62[Си] +

+ 25,77[В] - 166,6[Са] + 49,63 [5Ь] (2)

ств = 648,4 - 58.4[С] - 77,2[Мп] - 196,3[Б1] + 7,4[Сг] -

- 50,8[№] + 66,9[Мо]+36,1 [У]+173,0[Т1]-36,8[Си]+

+ 217,9[В] - 6787,9[Са] + +2249,5[Я>] (3)

Границы применимости полученных зависимостей лежат в следующих пределах, %: 2,0 - 4,0 С, 0,2 - 1,8 51, 0,1 - 3,3 Мп, 10 - 35 Сг, 0,2 -2,0 №, 0,2 - 2,0 Мо, 0,1 - 2,0 V, 0,02 - 1,0 Ъ, 0,2 - 1,3 Си, 0,003 .- 0,3 В, 0,001-0,01 Са.

Парные взаимосвязи износостойкости (Ки), временного сопротивления (ав) и твердости (НЕ.С) от содержания легирующих элементов показаны на рис. 5-7.

Главными структурными составляющими белых износостойких чугунов являются карбиды и металлическая основа. Высокой износостойкостью обладают белые чугуны со структурой мартенсита и карбидами типа М7 Сз, МС. Увеличение в структуре количеству остаточного аустенита приводит к снижению износостойкости (рис. 6).

Карбидная фаза в белых износостойких хромистых чугунах является определяющей для процессов абразивного изнашивания. Зависимость износостойкости от количества карбидов носит экстремальный характер с максимумом в пределах 32,0 - 47,0% карбидов.

Ки = -11,84 + 1,06 qк - 0,01 qк2 . (4)

Тип карбидов в белых чугунах определяется соотношением концентраций углерода и хрома. Максимальную износостойкость имеют чугуны с эвтектическим содержанием углерода и соотношением Сг/С = 3,5 - 10,0, обеспечивающим образование карбидов типа М7С3 и отсутствие карбидов типа М3С и М2зСв.

Увеличение размера частиц карбидов снижает абразивную износостойкость. Наиболее благоприятными являются размеры до 8 мкм. Крупные карбиды под действием напряжений, создаваемых абразивной частицей, растрескиваются и выкрашиваются Мелкие передают часть напряжений на металлическую основу и не разрушаются.

С повышением микротвердости карбидов (Нк_) износостойкость чугунов непрерывно увеличивается.

Ки = 7,58 - 0,08 • 10"2 Нк + 0,6 • 10'7 Нк2

(5)

Стойкость хромистых чугунов против абразивного изнашивания сзтцсствснно зависит от общей твердости и микротвердости матрицы (рис. 7):

Ки = - 7,01 +0,35 -Ш.С- 0,001 -ЖС', . . ... (б) Ки = 0,94 + 0,18 • 10"2- Нм - 0,7 ■ КГ7 • Нм2 (7)

Причем зависимость Ки от НЯС и Нм, практически линейная в случае однородной основы - мартенситной, аустешгтной, перлитной. Мартенсптная основа с высокой микротвердостью существенно превосходит перлитную с низкой микротвердостью

Остаточный аустенит снижает износостойкость чугуиов (см. рис. 6), если в условиях абразивного изнашивания он стабилен:

Ки = 14,5 -0,30 • qa-0,0002 • (8)

В том же случае, когда остаточный аустенит, наклёпывается при трении в условиях больших деформаций, он может превращаться в мартенсит и не снижать износостойкость белых чугунов. Однако в ряде случаев наблюдается и падение износостойкости при превращении аустени-та в мартенсит в результате возникновения внутренних напряжений.

Анализ данных приводит к заключению, что легирование хромистых чугунов ванадием, титаном и бором может повысить их твердость, прочность и износостойкость при абразивном изнашивании.

В подтверждение полезности математической обработки литературных данных отметим, что легирование ванадием хромистых чугунов, содержащих 2,8 - 3,2% углерода и 18 - 24% хрома действительно привело к существенному повышению твердости и износостойкости как при абразивном изнашивании, так и при обработке НММ.

В то же время оптимальная концентрация ванадия (3%), обеспечивающая наибольшее повышение твердости и износостойкости, отличается от результата прогноза в данной главе на основе обработки литературных данных. Это обстоятельство свидетельствует о том, что конкретные условия абразивного износа существенно влияет на количественные закономерности износа.

В пятой главе рассмотрено влияние легирования титаном и бором на износостойкость хромистых чугунов. Известно, что износостойкость сплавов зависит как от свойств металлической матрицы, так и от микротвердости, дисперсности л др. характеристик упрочняющей фазы. Легирование чугуна элементами, образующими высокотвердые карбиды или другие упрочняющие фазы приводит к повышению его износостойкости.

Рис. 5. Влияние легирующих элементов на износостойкость белых чугунов

9,5 8,0 6,5

5,0 45

В 20 ~25 30 £3 6000 9000 12000 /5000 Ик>МПр

Рис.6. Зависимость износостойкости белых чугунов от количества

карбидов, qк (I), остаточного аустенита, Я , (2) и микротвердости карбидов, Нк (3)

Исключительно высоко!'! твердостью обладают карбиды титана и некоторые бориды.

При легировании хромистого чугуна (3% С и 14% Сг) титаном несмотря на незначительное повышение твердости (с 62 до 64 НЯС, при увеличении содержания титана до 1,2%), износостойкость изменяется по кривой с максимумом (при 0,45%"П). Повышение износостойкости происходит за счет измельчения зерна у-фазы, диспергирован™ карбидов хрома и выделения устойчивых высокотвердых карбидов титана СПС).

Размеры этих карбидов меньше, чем карбидов хрома, и они находятся, в основном, в виде изолированных включений, а не в виде разветвленных колоний и розеток как карбиды хрома. С увеличением содержания титана количество и размеры карбидов титана "ПС увслшшвпготся.

При дальнейшем повышении концентрации титана размеры карбидов титана "ПС увеличиваются. Происходит уменьшение легированно-сти матрицы углеродом, что очевидно, так как углерод выводится из твердого раствора и связывается в специальные карбиды титана "ПС.

Рис.7. Зависимость износостойкости белых чугунов от твердости (1) и микротвердости матрицы (2)

Эти карбиды практически не растворяются при аустенитизации, матрица при этом обедняется углеродом и при последующей закалке твердость ее снижается (при некотором повышении общей твердости сплава за счет увеличения количества карбидной фазы), что приводит к снижению износостойкости, так как матрица быстро разрушается и карбиды ТЮ и Сг7Сз выкрашиваются.

Кроме того, увеличение концентрации титана свыше 0,5% приводит к снижению плотности и увеличению пористости сплавов, а при содержании титана более 1% происходит резкое охрупчивание чугунов. Таким образом, легирование хромистых чугунов титаном в количестве более 0,5%, по-видимому, нецелесообразно (несмотря на то, что с увеличением содержания титана твердость сплава несколько возрастает), т.к. это приводит к снижению износостойкости.

При легировании чугуна бором (до 0,15% В) наблюдается небольшое повышение твердости и износостойкости при абразивном изнашивании, что связано с образованием высокотвердых карбоборидов, структура при этом измельчается.

При дальнейшем повышении содержания бора до 0,25% не происходит изменения износостойкости сплава, несмотря на некоторое понижение твердости, связанное с уменьшением легированности матрицы углеродом.

При одновременном легировании чугуна титаном и бором износостойкость хромистых чугунов значительно Повышается (рис. 8), что связано с образованием и выделением карбидов и карбоборидов титана и бора, и измельчением структуры.

При комплексном легировании бором и титаном (0.2% В и 0,8% И) карбиды хрома исчезают, а структура состоит из карбоборидных и карбидных фаз. Твердость сплава при этом несколько уменьшается. При еще большем содержании титана и бора общее количество карбидов и боридов увеличивается, образуются высокотвердые бориды и карбобори-ды титана, твердость которых достигает 27...34 ГПа. Концентрация углерода в матрице перестает уменьшаться и общая твердость сплава из-за выделения зысокотвердых дисперсных фаз повышается до 67Н11С. В результате всего этого увеличивается и износостойкость сплава.

Износостойкость хромистого чугуна при одновременном легировании титаном и бором непрерывно увеличивается, но особенно сильно износостойкость возрастает при увеличении концентрации титана и бора более 1,0 и 0,25% соответственно. Наивысшую твердость и износостойкость имеют чугуны, легированные 1,2...1,4% Т1 и 0,3...0,35%В. Износостойкость этих чугунов при абразивном изнашивании более, чем на 30% превышает износостойкость хромованадиевых чугунов.

В шестой главе рассмотрены свойства и износостойкость ванадиевых чугунов. Карбид ванадия имеет весьма высокую твердость (микротвердость 21-28ГТТа). Его модуль упругости тоже достаточно высок и составляет 43-Ю4 МПа.

В литом состоянии ванадиевые чугуны состоят из мартенситно-ванадиевокарбидной эвтектики, окруженной ледебуритом. В структуре литых ванадиевых чугунов наряду с карбидами ванадия УС присутствуют еще и карбиды типа Ре3С. Карбидная эвтектика кристаллизуется в виде колоний. При увеличении содержания ванадия площадь, занимаемая ванадиевой эвтектикой увеличивается, а площадь, занятая ледебуритом уменьшается.

С повышением концентрации углерода при постоянной концен-трацшг ванадия твердость литых ванадиевых чугунов возрастает, так как при этом 5'величивается количество карбидной фазы и легированность матрицы углеродом. Возрастает также количество ледебурита. Твердость литых сплавов заметно возрастает при увеличении концентрации углерода до 3%, а при дальнейшем повышении концентрации углерода твердость изменяется незначительно.

Сплавы с 5% ванадия имеют большую твердость, чем сплавы с 7% ванадия, поскольку ванадий является сильным карбидообразующим элементом, имеющим большее сродство к углерод)', чем железо, и при повышении его концентрации происходит обеднение матрицы углеродом, что снижает общую твердость сплава. И только в чугунах с большим со-

держанием углерода твердость чугуна с 7% ванадия почти такая же, как и в чугунах с 5% ванадия.

68

66

О ££ X

Л

о 64

о

ч

о.

а

и 62

60

0.2

Концентрация титана, % 0.4 0.6 0.8 1 1.2

1.4

Ка и

Цшо.

о—

20

16

12

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Концентрация бора, %

£

л" н о о ы: >5 О н о о о о

X м X

Рис. 8. Влияние одновременного легирования титаном и бором на твердость и износостойкость при абразивном изнашивании хромистого чугуна, содержащего 2,8% углерода и 14% хрома.

Зависимость твердости от температуры закалки для чугуна 300Ф5 также, как и для хромованадиевых чугунов, имеет вид кривой с максимумом. Максимальная твердость для сплава 300Ф5 достигается при закалке от 900°С.

Закалка на максимальную твердость позволяет повысить твердость ванадиевых чугунов по сравнению с литым состоянием на 10 - 15 ед. Ш1С. Закаленные чугуны с 5% ванадия имеют более высокую твердость, чем чугуны с 7% ванадия, поскольку их матрица меньше обеднена углеродом и имеет более высокую твердость. Также как и у литых сплавов максимальную твердость имеют закаленные ванадиевые чугуны содержащие 3% углерода.

Все ванадиевые чугуны, как литые, так и закаленные на максимальную твердость были подвергнуты испытанию на абразивное изнашивание по ГОСТ 23.208 - 79. Испытания показали, что для литых сплавов, содержащих 5 и 7% ванадия, несмотря на непрерывное повышение

8

твердости при увеличении концентрации углерода от 2 до 3,5% максимальная износостойкость при абразивном изнашивании наблюдается при концентрации углерода около 3%. По-видимому, при меньших концентрациях углерода обеднение матрицы углеродом приводит к уменьшению ее износостойкости и к енгокению общей износостойкости сплава а при больших концентрациях углерода (более 3%) большое количество менее твердых карбидов Fe3C приводит к снижению износостойкости чугуна.

Большей износостойкостью обладают ванадиевые чугуны с 5% ванадия, так как содержание углерода в матрице у них больше, чем у iryГунов с 7% ванадия.

Увеличение содержания углерода свыше 3% приводит к снижению износостойкости из-за увеличения в структуре карбидов РезС.

Результаты испытаний на абразивный износ ванадиевых чугунов представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Результаты испытаний на абразивный износ ванадиевых чугунов

Марка Температура Температура Твердость, Относительная

чугуна закалки, °С отпуска, °С HRC износостойкость

200Ф5 литой • - 45 6,35

200Ф5 900 180 56 9,5

250Ф5 литой - 49,5 9,2

250Ф5 900 180 60.5 18,1

ЗООФ5 литой - 51,5 10,3

300Ф5 900 180 62.5 21,0

350Ф5 литой - 52 8,7

350Ф5 900 180 63 16,5

200Ф7 литой - 42,2 4,1

200Ф7 900 180 51 5,2

250Ф7 литой - ' • 47,5 8,12

250Ф7 900 180 58 13,5

300Ф7 лигой - 50,5 9,6

300Ф7 900 180 61 18,1

350Ф7 литой - 51,9 5,7

350Ф7 900 180 62 8,5

300Ф5 1000 180 53,5 17.2

300Ф5 1100 180 42,1 8,0

300Ф5 1180 180 40 5,3

300Ф5 1180 530 . 59 19,8

' В седьмой главе рассмотрено влияние вторичной закалки на структуру, твердость и износостойкость хромистых и хромованадиевых чугунов.

Высокая износостойкость белых чугунов при абразивном изнат шивании достигается после закалки на максимальную твердость и низкого отпуска. Уже отмечалось, что при обработке электродного графита, а также многих других неметаллических материалов от инструмента не требуется повышенной теплостойкостй, но при механической обработке твердых сортов графита, угольных электродов, твердых сортов дерева, пластмасс и т.д. режущая кромка инструмента может разогреваться до высоких температур. В этом случае повышение теплоустойчивости инструмента из чугунов является важной задачей. С этой целью закалку проводили от температур 1000...1200°С, а отпуск - в интервале 450...650°С.

Особенность вторичной закалки для хромистых и хромованадиевых чугунов заключается в том, что она не может быть реализована без некоторого изотермического распада остаточного аустенита в процессе отпуска. Поэтому отпуск необходимо проводить при возможно более низкой температуре, достигая необходимого эффекта вторичной закалки либо увеличением продолжительности отпуска, либо увеличением числа отпусков.

На рис.9 приведены зависимости твердости сплава 250X18 от температуры отпуска после аустенитизации при 950 и 1150°С. Подъем твердости при температурах 450...500°С происходит из-за выделения дисперсных карбидов (Ре.Сг^Сз и (Ре,Сг)2зСб из у - и а - фаз и мартенсит-ным превращением остаточного аустенита при охлаждении. Возможно, что некоторый вклад в упрочнение при вторичной закалке вносит дисперсионное твердение исходного мартенсита и мартенсита, образовавшегося на первых циклах многократного отпуска.

На рис. 10 показано влияние многократных отпусков при 480, 500 и 520°С на твердость и износ резцов из сплава 250X12. Легко видеть, что между изменением твердости и износом наблюдается определенное соответствие. Максимуму твердости после отпуска соответствует и максимум износостойкости. В то же время, сравнивая кривые 1 и 2 на рис. 10, отметим, что при одинаково высокой твердости (61...62 ед. Ш.С,) большей износостойкостью обладают резцы, отпущенные при более низкой температуре. После пятикратного отпуска при 500°С износ резцов, закалённых от 1150°С, оказался таким же, как и после закалки на максимальную твердость. Однако существенно повысить износостойкость за счет эффекта вторичной закалки по отношению к обработке на первичную твердость не удается.

Подобные результаты получены и при исследовании абразивной износостойкости хромистых чугунов.

Для сплавов 150X13, 250X25 и 300X33 проведено сопоставление теплостойкости после двух режимов обработки: закалки на максимальную твердость и обработки на вторичную твердость. Преимущество в твердости, которое дает закалка на максимальную твердость, утрачивается при нагреве до 450°С для сплава 150X13 или 500...520°С для сплавов 250X25 и 300X33. При дальнейшем повышении температуры отпуска выявляется, что упрочнение после вторичной закалки имеет значительно большую термическую устойчивость, чем после закалю! на максимальную твердость. Например, при отпуске при 560...570°С разница в твердости сплавов, прошедших два варианта обработки, достигает 10 единиц Ш1С.

Характер изменения твердости закаленных хромованадиевых чу-гунов при повышении температуры отпуска аналогичен изменению твердости при отпуске хромистых чугунов.

70

60

0

01

1 50

А Ь-о о е£

о. „„

30

20

1

- „ 2 8- , _ * " -а К р'ь \

3 !- I- ---лг . * А \ * \ /1 \1 \ Ч! ) к Гч.

4 . -в * 4 1 4 \ V . ) 1 1 1 ч •

V

2

1.8

1.6

1.4

200

300

400

500

1

600

о.

л" н о о ь; >5 О

н о о и о

X

п

1-2. .

Температура отпуска, °С

Рис. 9. Влияние температуры отпуска на твердость (1, 3) и износостойкость (2, 4) при резании графита резцов из сплава 250X18. предварительно закаленных от 950 (1, 2) и 1050(3, 4) °С.

-----Твердость, НЯС; ----Износостойкость, Кр.

Для всех изученных хромистых и хромованадиевых чугунов наибольшая твердость, полученная после вторичной закалки, такая же или на 1...4 ед. НИС ниже, чем после закалки на максимальную твердость.

Рис. 10. Зависимость твердости и износа резцов из чугуна 250X12 при обработке графита от числа отпусков. Резцы закалены от 1150°С и отпущены при 520°С (1), 500°С (2) и 450°С (3).

Теплостойкость чугунов возрастает по мере увеличения концентрации хрома и, особенно, ванадия. Так, для хромистых чугунов температура отпуска, при которой твердость остается выше 60 ед. НРС, находится в районе 500...540°С (в зависимости от концентрации хрома), при добавлении 3 и 5% ванадия этот интервал повышается до 570...610 и 600...630°С, соответственно.

Наивысшей износостойкостью после вторичной закалки как при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита обладает хромованадиевый чугун ЗЮХ18ФЗ, закаленный от 1170°С и отпущенный при 570°С в течении часа (табл.2).

Этот сплав сохраняет твердость выше 60 ед. НКС при нагреве до 600...610°С, хотя при резании электродного графита, когда нет разогрева

режущей кромки, он немного уступает в износостойкости хромованадне-вым чугунам, закаленным на максимальную твердость.

Таблица 2

Износостойкость хромованадиевых чугунов, закаленных на максимальную первичную и вторичную твердость_

Марка Закалка на максимальную Закалка на вторичную

твердость твердость

сплава твердость, сд. HRC относительный износ, 1/Ер твердость, ед. HR С относительный износ, 1/Ер

250Х12ФЗ 66 1,52 65 1,66

280X12ФЗ 68 1,36 67 1,49

ЗЮХ12ФЗ 69 1,30 66 1,43

250X18ФЗ 66 1,48 63 1,60

280Х18ФЗ 67 1,33 64 1,41

ЗЮХ18ФЗ 69 1,25 65 1,30

290Х12Ф5 67 1,68 65 1,71

330Х12Ф5 67 1,47 65 1,62

380Х12Ф5 69 1,46 67 1,59 .

290X18Ф5 67 1,58 66 1,59-

330Х18Ф5 68 1,40 66 1,43 .

380Х18Ф5 69 1,42 67 1.44

Закалка на вторичную твердость является более сложной и более дорогой операцией и хотя после вторичной закалки (особенно с несколькими циклами отпуска) инструмент из хромованадиевых чугунов (3,0...3,3% углерода, 18% хрома и 3% ванадия) может иметь при механической обработке электродного графита такую же износостойкость, как и после закалки на максимальную твердость (то есть в 4...6 раз большую, чем у быстрорежущих сталей и на 12...15% меньшую, чем у твердосплавных инструментов из ВК8), но его можно рекомендовать для изготовления инструмента, обрабатывающего .неметаллические материалы (в том числе и углеграфитовые материалы) взамен твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей только в случае, если режущая кромка инструмента разогревается до высоких температур 450,..600°С. При обработке же мягкого графита или при пониженных скоростях резания, когда нет значительного разогрева режущей кромки, предпочтение следует отдавать чугунам, содержащим 3.0...3,51 % углерода, 18...24%) хрома и 3% ванадия, закаленным на максимальную первичную твердость.

В восьмой главе приведены результаты экспериментов по влиянию дисперсности структуры и ориентировки карбидов на износостойкость хромованадиевых чугунов при абразивном изнашивании и при резании электродного графита. Исследовано влияние ускоренной кристаллизации (при отливке и наплавке) и модифицирования титаном на структуру, твердость и износостойкость хромованадиевых чугунов.

На рис. 11 показана твердость и износостойкость при абразивном изнашивании литых и закаленных хромованадиевых чугунов, содержащих 18%'Хрома, 3% ванадия и 2,5...3,9% углерода, отлитых в песчано-глинистые формы (ПГФ) и алюминиевые кокили (средняя скорость охлаждения при кристаллизации составляла 0,1 и 30...50 К/с, соответственно).

| Микроструктурные исследования показали, что при кристаллиза-

ции в алюминиевом кокиле резко возрастает дисперсность структурных составляющих, в результате чего и возрастает твердость сплава. Особенно сильно уменьшаются размеры эвтектических карбидов. 1 Ускоренное охлаждение при кристаллизации значительно увели-

■ чило износостойкость при абразивном изнашивании. Так, износостойкость незакаленных хромованадиевых чугунов, залитых в алюминиевый кокиль, .оказалась выше, чем у закаленных чугунов аналогичного состава, но залитых в ПГФ.

В соответствии с характером изменения твердости износостойкость всех чугунов закономерно повышается при увеличении концентрации углерода. И только при больших концентрациях углерода износостойкость гзаэвтсктических сплавов несколько понижается, что можно 'объяснить неблагоприятным влиянием крупных заэвтектических карби-" дов при изнашивании. Минимальный износ при абразивном изнашивании, имеют чугуны,- содержащие. 3,0...3,3% углерода (при 18% хрома и 3% ванадия). ■ ■,

Модифицирование хромованадиевых чугунов титаном (0,2%) также? привело к диспергированию, структуры и повышению твердости и износостойкости при абразивном изнашивании, хотя и не столь значительному как при заливке в алюминиевый кокиль.

Наибольшее диспергирование структуры и повышение износостойкости наблюдается при совместном воздействии модифицирования и ускоренного охлаждения при кристаллизации (табл. 3).

2.5 3 3.5 4

Концентрация углерода, %

а)

Концентрация углерода, % б)

Рис. 11. Влияние скорости охлаждения при кристаллизации и концентрации углерода на твердость (а) и износостойкость (б) при абразивном изнашивании хромованадиевых чугунов, отлитых в алюминиевый кокиль и песчпно-глинистую форму.

Содержание хрома - 18%, ванадия - 3%.

1,3 - отлиты в ПГФ; 2,4 - отлиты в алюминиевый кокиль.

1,2-литые; 3,4-закаленные. ,,

Таблица 3

Относительный износ при абразивном изнашивании и при резании _электродного графита чугуна 311X18ФЗ__

Технологические операции Твердость, HRC Относительный износ

Абразивное изнашивание, 1/Еа Резание графита, 1/Ер

м+к+з 70,5 0,251 0,64

к+з 69,5 0,270 0,73

М+Ф+3 69 0,288 0,86

м+к 63 0,293 1,04

к 61,5 0,297 1,12

Ф+3 68,5 0,341 •1Д1

М+Ф 60 0,356 -

ф 58 0,398 -

Обозначения: М - модифицирование титаном;

К - отливка в алюминиевый кокиль;

Ф - отливка в песчано-глинистую форму;

3 - закалка на максимальную твердость.

За 1 принят износ резца из твердого сплава ВК8.

Диспергирование структуры привело и к значительному увеличению износостойкости резцов при резании электродного графита. Так, резцы из хромованадиевого чугуна ЗЮХ18ФЗ, модифицированного титаном, залитые в алюминиевый кокиль, после закалки на максимальную твердость показали при резании электродного графита стойкость более чем на 30% превосходящую стойкость резцов из твердого сплава ВК8 (см. табл. 3)

При заливке хромованадиевых чугунов в алюминиевый кокиль в результате значительного градиента температур наблюдается четкая ориентация гексагональных карбидов (Ре.Сг^Сз (как эвтектических, так и первичных) в направлении теплоотвода. Износостойкость в значительной мере зависит от ориентации карбидов по отношению к изнашиваемой поверхности, поскольку наибольшая твердость карбида (Ре.Сг^Сз наблюдается вдоль его гексагональной оси, а межкарбидное расстояние (тот путь, на котором абразивная частица разрушает менее твердую матрицу) в этом случае минимально. Наибольший износ имели образцы, в которых гексагональные оси карбидов были параллельны изнашиваемой поверхности и располагались вдоль направления трения. В этом случае межкарбидное расстояние максимально (рис. 12).

При резании электродного графита большей износостойкостью

также обладают резцы, з которых оси карбидов перпендикулярны изнашиваемой поверхности.

Заметим, что наши данные по влиянию ориентировки карбидов на износостойкость чугунов при абразивном изнашивании были опубликованы ранее известных работ И.И. Цыпина *).

Наплавка хромистых и хромованадисвых чугунов также позволяет увеличить дисперсность структуры и твердость по сравнению с чугуна-ми. залитыми в ПГФ, за счет ускоренной кристаллизации наплавленного металла.

Как в исходном, так и закаленном состоянии твердость наплавленных чугунов, как правило, выше, чем отлитых в песчано-глинистую форму, и в некоторых случаях близка к твердости чугунов, отлитых в алюминиевый кокиль. Так, твердость сплава 250X18ФЗ, закристаллизованного в алюминиевом кокиле, составляет 59 ед. Ш.С, а после наплавки -50...55 ед. Ш1С. После закалки на максимальную твердость, соответственно, - 68 и 65...67 ед. ЖС. Сплав ЗЮХ18ФЗ в литом (в алюминиевый кокиль) и в закаленном состоянии имеет твердость 61 и 69,5 ед. НЯС, а после наплавки-57...60 и 67...69 ед. ЬГО.С, соответственно.

Химический состав наплавленного слоя даже в одном и том же образце имеет значительные колебания. В нем одновременно могут бьггь участки со структурой доэвтектического, эвтектического и заэвтектиче-ского состава. Наряду с крупными и мелкими порами в образцах часто обнаруживаются и трещины, берущие начало от поверхностных неровностей наплавленного слоя.

Износостойкость наплавленных образцов при абразивном изнашивании электрокорундом, как и ожидалась, оказалась несколько ниже износостойкости образцов, отлитых в алюминиевый кокиль, но значительно выше, чем у образцов, отлитых в песчано-глинистую форму (табл.4).

При резании же электродного графита износостойкость наплавленных резцов, несмотря на их высокую твердость, оказалась ниже, чем износостойкость резцов, отлитых в ПГФ.

* Мирзаева Н.М., Емелюшин А.Н., Мирзаев Д.А. Влияние ориентировки и дисперсности карбидов на износостойкость лтгтого инструмента из хромистых чугунов,- Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1983, № 4, с. 72-75 ' ' ' ■ ■

( <± )

Г-

Ч:

Еа=0,33

Еа=3,7 а)

Еа=3,5

б)

Рис. 12. Влияние ориентировки карбидов на износостойкость чугуна 310Х18ФЗ

а - при абразивном изнашивании; б - при резании графита.

Таблица 4

Износ литых и наплавленных хромованадиевых чугунов, зака-

ленных на .максимальную твердость

Марка Отлитые в песчано- Отлитые в алюминие- Наплавленные

глинистую форму вый кокиль

сплава HRC Износ, ка/кв HRC Износ, Ка/Кр HRC " Износ, Ка/кр

250X18ФЗ 66 0.52/1,48 68 0,34/— 66 0,39/1,65

ЗЮХ18ФЗ 69 0,32/1,21 69,5 0,27/0,73 69 0.29/1,47

К~ 1/Ej - относителышй износ при абразивном изнашивании; . ...'",

Кр= 1/Ер- относительный износ при резании электродного графита." • :

''11.,-'

Это объясняется тем, что поры, которые возникли при наплавке,, д закалочные трещины, выходящие на режущую поверхность, являются местами повышенного износа, особенно в начальный период резания. При абразивном же износе о нежестко закрепленные частички абразива эти причины, по-видимому, почти не повлияли на износостойкость наплавленного слоя, так как при испытаниях на абразивный износ, в. отличие ог испытаний при резашш электродного графита, полностью отсутствуют ударные нагрузки, а силы, действующие на изнашиваемую поверхность, сравнительно невелики.

Таким образом, для изготовления инструмента, обрабатывающего ITMM, может быть рекомендован инструмент из модифицированного титаном хромованадиевого чугуна ЗЮХ18ФЗ, залитый в алюминиевый кокиль и закаленный на максимальную твердость. Такой инструмент способен заменить при обработке НММ не только инструмент из быстрорежущих сталей, но и из твердых сплавов.

В девятой главе рассматривается технология изготовления литого режущего инструмента из белых легированных чугунов и приводятся данные о .его промышленном опробывании и внедрении.

На основании проведенных исследований для промышленного оп-робывания были выбраны'сЛеДующие сплавы:

1. Хромовакадиевые чугуны ЗЮХ18ФЗ и ЗЗОХ18ФЗ. Эти сплавы обладают очень высокой твердостью и износостойкостью и лишь незначительно уступают по износостойкости хромованадиевым чугунам с несколько большим содержанием углерода и хрома.

Из этих чугунов были изготовлены резцы, фрезы и, протяжки для мйхайической обработки электродного графит^., Протяжки и. резьбовые

гребенки с литыми режущими элементами из легированного чугуна были внедрены на Московском и Челябинском электродных заводах.

Из хромованадиевого чугуна ЗООХ2()ФЗТ, модифицированного титаном, имеющего высокую твердость и показавшего отличную износостойкость при лабораторных испытаниях были изготовлены концевые фрезы для обработки дерева, которые были испытаны и внедрены на МП "Эста" в 1993г.

2. Из группы хромистых чугунов, легированных титаном и бором, выбран наиболее твердый и износостойкий сплав 280X18Т1Р, содержащий 2,8% углерода, 14% хрома, 1,4% титана и 0,35% бора. Из этого чугуна были изготовлены калибрующие валки для производства биметаллических изделий типа сталь - медь. Эти валки были испытаны в ООО "СММ - Профит" в 1988г. и показали хорошую стойкость. Кроме того из чугуна ЗООХ20Т1Р были изготовлены рабочие колеса грунтовых насосов, которые в течение 1998 - 1999г. испытывались на Баймакско.м машиностроительном заводе, а в 1999г. были внедрены на Учалинском горно -обогатительном комбинате.

3. Из ванадиевых чугунов для промышленного опробования, выбран чугун 300Ф5, имеющий высокую твердость и показавший самую высокую износостойкость при испытаниях на абразивный износ. Из чугуна этого состава были изготовлены резцы для обработки термопластических масс, которые показали стойкость в 4 - 5 раз выше, стойкости инструмента из быстрорежущей стали и всего на 5 - 10% ниже стойкости твердосплавного инструмента (см. приложение), при стоимости в 4...8 раз ниже по сравнению с используемым в настоящее время.

Сплавы выплавляли в пятидесятикилограммовой индукционной печи марки ЛПЗ-2-67. Шихтовыми материалами при плавке служили безуглеродистый феррохром марки ФХ-001, низкоуглеродистая сталь (0,2...0,3% углерода, электродный графит марки ЭГ-0, феррованадий марки ФВА-35В, ферротитан марш ФТи-35 и ферробор марки ФБр-2.

Как известно, отрицательное влияние на износостойкость и другие свойства чугунов оказывает наличие в структуре крупных заэвтектиче-ских карбидов. Одним из источников появления в структуре крупных карбидов является высокоуглеродистый феррохром, используемый для выплавки высокохромистых чугунов, так как карбиды хро.ма М7С3 растворяются при более высокой температуре, чем температура ликвидуса и крупные карбиды, которые могут поступать из высокоуглеродистого феррохрома, не успевают раствориться.

Однако, использование при выплавке только низкоуглеродистых марок феррохрйма не всегда может быть экономически оправдано. При использовании высокоуглеродистых марок феррохрома необходимо для

улучшения свойств проводить гомогенизирующую выдержку расплава при температуре 1500...1600°С в течение 15 минут, при этом количество крупных карбидов резко снижястся и износостойкость чугуна повышается, ~ " ~ - - -------------

При необходимости механической обработки отливки подвергали отжигу: нагрев до 950...1000°С со скоростью не более 200К/ч, выдержка при этой температуре 1 час, охлаждение вместе с петыо до 150...200°С, а затем - на воздухе. При этом твердость понижалась до 30...35 ед. HRC.

Все отливки после смягчающего отжига удовлетворительно обрабатывались твердосплавным инструментом на токарных и фрезерных станках.

После механической обработки все инструменты были подвергнуты упрочняющей обработке (закалке на максимальную твердость или обработке на вторичную твердость). Все инструменты нагревались до температур, индивидуальных для каждого вида инструмента и для каждого сплава. Так, например, инструмент из сплава ЗЮХ18ФЗ для обработки графита нагревали до 1000°С, а из сплава 330X18ФЗ - до 980 С. Выдержка при температуре аустенитизации составляла 1,5 часа. Закалка производилась в масле после чего изделия подвергались низкому отпуску при 180°С в течение 2 часов. Для исключения окисления и обезуглероживания рабочие элементы всех изделий перед закалкой покрывали пастой состоящей из графита, окиси алюминия и жидкого стекла. Твердость инструмента после такой обработки была не менее 65...66 ед. HRC.

После термической обработки проводилась шлифовка рабочих поверхностей и посадочных мест.

Также закалке на максимальную твердость были подвергнуты инструменты для обработки дерева, керны для изготовления кирпича.

Резцы и фрезы для обработки пластмасс для повышения теплостойкости были обработаны на вторичную твердость.

Хромованадиевьш чугун бьш использован и для изготовления деталей работающих в условиях изнашивания свободными и нежестко за' ; крепленными абразивными частицами (рабочие колеса грунтовых насосов). Отливку их проводили в ПГФ.

Колеса грунтовых насосов имеют большую массу, поэтому, из-за опасения получить в готовых колесах закалочные трещины, было решено закалку заменить охлаждением на воздухе. Это несколько понизило твердость и износостойкость, но все же износостойкость таких изделий была значительно выше, чем литых.

Результаты эксплуатации инструмента из хромованадиевых чу Гунов в цехах механической обработки Московского (МЭЗ) и Челябинского (ЧЭЗ) электродных заводов, а также результаты испытаний и эксплуата-

ции отдельных инструментов на других предприятиях Москвы, Челябинска и Магнитогорска свидетельствуют о том, что применение инструмента из износостойких чугунов позволяет обеспечить необходимую точность обработки и качество обработанной поверхности и значительно снизить стоимость инструмента.

Стойкость инструмента из хромованадиевого чугуна при обработке многих неметаллических материалов в 4...6 раз выше стойкости инструмента из быстрорежущей стали и приближается к стойкости твердосплавного инструмента.

Применение хромованадиевых и ванадиевых чугунов в качестве инструментального материала для обработки неметаллических материалов дозволяет сэкономить большое количество дорогих и дефицитных быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

Испытания калибрующих валков из чугуна 300X18Т1Р, предназначенных для производства биметаллических изделий, проведенные в ООО "СММ - Профит" показали, что стойкость предложенных валков в 1,5... 1,8 раз выше стойкости валков из быстрорежущей стали Р6М5, а стоимость на 70% ниже.

Резцы и фрезы для обработки термопластов и изготовленные из чугуна 300Ф5 показали стойкость в 4-5 раз выше, чем инструмент из быстрорежущих сталей, и всего на 5 - 10% ниже твердосплавного инструмента и были внедрены на ДСК "Сити".

Фрезы для механической обработки дерева изготовленные из чугуна 300Х20Т1Р показали стойкость в 12 - 17 раз выше стойкости инструмента из легированных сталей и в 3 - 8 раз - из быстрорежущих сталей и были внедрены на МП "Эста" в 1993г.

При расширении номенклатуры и объема продукции из неметаллических материалов, обрабатываемой инструментами из хромованадиевых чугунов эффект от замены твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей будет значительно возрастать.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Применение быстрорежущих сталей и твердых сплавов для изготовления многих видов инструмента, обрабатывающего неметаллические материалы, нельзя признать рациональным в тех случаях, когда по условиям работы от инструмента не требуется теплостойкость, а износ инструмента является, в основном, абразивным. Перспективным материалом для изготовления режущего инструмента для обработки графита и других НММ являются износостойкие белые хромистые чугуны, имеющие высокую твердость (63-67НЯС) и повышенную износостой-

кость как при абразивном изнашивании, так и при обработке электродного графита.

2. Наибольшая износостойкость в обоих случаях достигается в сплавах с 2.8...3,2% углерода при 18...24% хрома. Стойкость резцов такого состава при обработке электродного графита превышает в 1,3...3,0 раза стойкость инструмента из быстрорежущих сталей и лишь на 30...35% уступает твердосплавном} инструмент}'.

3. Введение в хромистые чугуны небольшого количества ванадия (до 3%) повышает максимальную твердость закаленных чугунов на 1...3 единицы HRC вследствие образования дисперсных высокотвердых карбидов VC. С увеличением концентрации углерода в сплаве твердость монотонно возрастает. Наивысшей твердостью обладают ттугуны, содержащие 12... 18% хрома (до 68 единиц HRC,). Добавка ванадия около 3% в наибольшей мере увеличивает также износостойкость при обработке графита. Особо благотворное влияние ванадий оказывает на высокоуглеродистые чугуны, так как подавляется образование крупных заэвтектиче-ских карбидов, выкрашивающихся из режущей кромки, и резко увеличивается стойкость инструмента. Наивысшую износостойкость при резащш электродного графита (в 4...7 раз большую, чем резцы из быстрорежущих сталей и всего лишь на 15...30%» меньшую, чем, у твердосплавных инструментов из ВК8) имеют инструменты, изготовленные из хромованадие-вых ч} гунов, содержащих 3,0...3.5% углерода, 18...24% хрома, 3% ванадия. Чугуны этих составов могут быть рекомендованы для изготовления инструмента, обрабатывающего электродный графит взамен твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей.

4. Введение титана в хромистые чугуны с 3% углерода повышает их твердость и износостойкость за счет измельчения структуры и образования высокотвердых и устойчивых карбидов титана TiC. Максимальное повышение износостойкости обеспечивает введение в хромистые чугуны 0,4...0.6% титана.

5. При введении бора в хромистые чугуны наибольшая твердость и износостойкость наблюдается при содержании бора 0,15%, так как бор способствует образованию эвтектических карбидов и специальных высокоизносостойких карбидов (карбоборидов) типа Ме2з(С,В)б, ,Ме7(С,В)3 и борпдов типа Ме;(В.С).

6. Наиболее эффективно повышает износостойкость хромистых чугунов. содержащих 3% углерода и 14% хрома, одновременное введение в чугуны титана и бора. Причем наибольшую износостойкость обеспечивает введение 1,2...1,4% титана и 0,3...0,4% бора.

7. Ванадиевые чугуны похожи на хромистые в отношении свободного расположения частиц в эвтектике, что благотворно влияет на

вязкость сплава. Оптимальная содержание углерода в чугунах с 5 и 7% ванадия составляет 2,8 - 3,1%, при большей концентрации углерод износостойкость уменьшается из-за неблагоприятного действия заэвтектиче-ских карбидов.

8. Термическая обработка значительно повышает твердость ванадиевых чутунов (на 10 - 15 ед. Ш1С) и способствует диспергированию и инвертированию структуры. Закалку ванадиевых чугунов можно производить как в масле, так и в воде. Максимальная твердость для сплава 300Ф5 достигается при закалке от 900°С.

9. Исключительно высокая износостойкость ванадиевых чугунов в условиях абразивного изнашивания свидетельствует о перспективности этого применения материала.

10. Хромистые, хромованадиевые и ванадиевые чугуны для повышения теплоустойчивости могут быть подвергнуты обработке на вторичную твердость: закалке от повышенных температур и высокому отпуску, но их износостойкость при этом не превышает износостойкости чугунов, закаленных на максимальную твердость.

11. Вторичная закалка чугунов не может быть реализована без некоторого изотермического распада аустенита. в процессе выдержки при отпуске. Присутствие продуктов изотермического распада аустенита существенно снижает износостойкость хромистых чугунов, поэтому оптимальной температурой отпуска должна быть наиболее низкая температура, обеспечивающая получение максимальной твердости, которая достигается увеличением числа отпусков. .

12. Температура отпуска, при которой твердость остается выше 60 1Ш.С, возрастает по мере увеличения в сплаве концентрации хрома и особенно ванадия. Так для хромистых чугунов эта температура составляет 500...540°С, при добавлении 3 и 5% ванадия этот интервал повышается до 570...610 и 600...650°С соответственно.

13. Подъем твердости при температурах 450...650°С происходит вследствие выделения дисперсных карбидов из у - и а - фаз и мартенсит-ного превращения остаточного аустенита при охлаждении. Возможно, что некоторый вклад в упрочнение при вторичной закалке вносит дисперсионное твердение исходного мартенсита и мартенсита, образовавшегося на первых циклах многократного отпуска.

14. В тех случаях, когда при механической обработке неметаллических материалов от инструмента требуется более высокая теплостойкость (при резании с повышенными скоростями или при обработке твердых сортов неметаллических материалов), инструмент из хромистых и ; хромованадиевых чугунов рекомендуется подвергать обработке на вторичную твердость при оптимальном соотношении между температурой

отпуска и числом отпусков. При низких температурах в зоне резания (обработка неметаллических материалов с обычными скоростями резания) инструмент из хромистых чугунов целесообразнее подвергать закалке на максимальную твердость.

15. Ускоренное охлаждение при кристаллизации, а также модифицирование хромованадиевых чугунов титаном приводит к измельчению литой структуры и. соответственно, к повышению твердости и износостойкости. Особенно сильное влитие на диспергирование структуры и увеличение износостойкости оказывает совместное воздействие модифицирования и ускоренного охлаждения. Так, отлитые в алюминиевый кокиль резцы из хромованадиевого чугуна ЗЮХ18ФЗ, модифицированного титаном, после закалки ид максимальную твердость показали при резании злектродного графита стойкость более чем на 30% превосходящую стойкость резов из твердого сплава ВК8.

16. При отливке хромованадиевых чугунов в алюминиевый кокиль в результате значительного градиента температур наблюдается четкая ориентация осей гексагональных реечных карбидов (Fe,Cr)7C3 (как эвтектических, так и первичных) в направлении теплоотвода.

17. Износостойкость в значительной мере зависит от ориентации карбидов по отношению к изнашиваемой поверхности. Наибольшая износостойкость достигается в тех случаях, когда оси карбидов расположены перпендикулярно изнашиваемой поверхности, поскольку наибольшая твердость карбида (Fe,Cr)7C3 наблюдается вдоль его гексагональной оси, а межкарбидное расстояние в этом случае минимально. Соответственно, технология изготовления режущего инструмента должна быть такова, чтобы оси карбидных частиц были перпендикулярны режущей кромке и плоскости резания.

18. Наплавка хромованадиевых чугунов позволяет увеличить дисперсность структуры и ее твердость по сравнению с литыми чугуна-ми. Закаленные наплавки из хромованадиевых чугунов имеют высокую износостойкость при абразивном изнашивании хотя и меньшую, чем у модифицированных или отлитых в алюминиевый кокиль чугунов. При резании электродного графита наплавленный инструмент показал пониженную стойкость, поскольку имевшиеся в наплавленном слое микропоры и закалочные трещины приводили к повышенному износу резцов. Для внедрения наплавленного инструмента необходимо разработать технологию, исключающую образование пор при наплавке.

19. Инструмент из модифицированного титаном хромованадиевого чугуна ЗЮХ18ФЗ, отлитый в алюминиевый кокиль и обработанный на максимальную твердость, может быть,рекомендован для'использова-

ния на электродных заводах в цехах механической обработки углеграфи-товых материалов.

20. Результаты эксплуатации инструмента из хромованадиевых чугунов в цехах механической обработки Московского (МЭЗ) и Челябинского (ЧЭЗ) электродных заводов, а также результаты испытаний отдельных инструментов свидетельствуют о том, что применение инструмента из хромованадиевых чугунов позволяет обеспечить необходимую точность обработки и, качество обработанной поверхности и значительно снизить стоимость инструмента.

Стойкость инструмента из хромованадиевого чугуна при обработке многих неметаллических материалов в 4...6 раз выше стойкости инструмента из быстрорежущей стали и приближается к стойкости твердосплавного инструмента.

Результаты промышленных испытаний также подтвердили эффективность применения инструмента из износостойких чугунов (хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов) при обработке неметаллических материалов вместо инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

Основные научные н практические результаты по диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Влияние состава и структуры инструментов из хромистых чугунов на их износостойкость при обработке электродного графита/Н.М.' Мирзаева, М.М. Штейнберг, А.Н. Емелюшин и др. //Вестник машиностроения, 1979, № 7.С.48-51.

2. Мирзаева Н.М., Емелюшин А.Н., Мирзаев Д.А. Влияние ориентировки и дисперсности карбидов на износостойкость литого инструмента из хромистых чугунов//Известия вузов. Черная металлургия, 1983, № 4.С. 72-75.

3. Исследование структуры и износостойкости литых инструментов из хромованадиевого и ванадиевого чугуна/Ю.Н. Гойхенберг, А.Н. Емелюшин, Н.М. Мирзаева и др.//Вопросы производства и обработки стали: Межвуз. сб., Челябинск, ЧПИ. 1982, № 265. С. 93-98. -

4. Применение хромистого чугуна как эффективного заменителя твердых сплавов и быстрорежущих сталей для изготовления инструмента, обрабатывающего электродный графит/А.Н. Емелюшин, Д.А. Мирзаев, А.К. Ольховацкий и др.// Перспективы развития режущего инструмента и повышение эффективности его применения в машиностроении: Тез. докл. II Всесоюзн. конфер., Ленинград, 1978. С. 380-381.

5. Емелюшин А.Н., Мирзаев Д.А., Ольховацкий А.К. Перспективы использования в электродной подотрасли литого режущего инструмента из хромистых чугунов//Мероприятия по повышению качества и эксплуатационной стойкости углеродной продукции: Тез. докл. IV Всесоюзн. конф.; Челябинск, 1978. С. 131-132.

6. Разработка нового класса инструментальных режущих материалов на базе хромистых чугунов для обработки графитовых изделий/ Н.М. Мирзаева. А.Н. Емелюшин, А.К. Ольховацкий и др.// Мероприятия по повышению качества и эксплуатационной стойкости углеродной продукции: Тез. докл. IV Всесоюзн. конф., Челябинск, 1978. С. 129-130.

7. Износостойкость инструмента из ледебуритных сплавов при обработке электродного графита/ Д.А. Мирзаев, Ю.Н. Гойхенберг, А.Н. Емелюшин и др.// Повышение качества металлопродукции и эффективности производства: Тез. докл. науч.-техн. конф. Челябинск, 1981.С. 2728.

8. Износостойкость литых инструментов из легированных хромистых чугунов, обработанных на вторичную твердость/А.Н. Емелюшин, Н.М. Мирзаева, Д.А. Мирзаев и др.// Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб., Свердловск, 1982. С.103-108.

9. Износостойкость литых инструментов из хромистого чугуна, обработанных на вторичную твердость, при резании электродного графи-t;i/ Н.М. Мирзаева. М.М. Штейнберг, А.Н. Емелюшин и др.//Рукоп. представ.!. редакцией журн. Станки и инструмент. Деп. в НИИМаше. 1980, № 80-80.

10. Износостойкость инструмента из хромованадиевого чугуна при обработке графита/ А.Н. Емелюшин, ДА. Мирзаев, Ю.Н. Гойхенберг и др.//Новое в металловедении и термической обработке металлов и сплавов: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. конф., Челябинск, 1983. С. 17-18.

11.Емелюшин А.Н., Мирзаев Д.А., Гойхенберг Ю.Н. Влияние химического состава на твердость и износостойкость литых хромистых чугунов. легированных ванадием// Рукоп. представл. МГМИ-Деп. в Черме-тинф. 1983.№2108чм-Д83. .

12. Емелюшин А.Н., Ольховой JI.C. Влияние модифицирования и скорости охлаждения при кристаллизации на абразивную износостойкость хромованадиевых чугунов// Рукоп. представл. МГМИ-Деп. в Чер-метинф. 1983. №2109чм-Д83.

13. Корсунский В.И., Емелюшин А.Н. Получение алитированных чугунных отливок в расплавляемых алюминиевых кокилях// Современные пути повышения надежности и долговечности металлопродукции и деталей машин: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. конф., Челябинск, 1985. С. 16-17.

' . : Л4. Емелюшин А.Н., Корсунский В.И. Влияние дисперсности структуры, на износостойкость хромованадиевых чугунов/ Современные пути повышения надежности и долговечности металлопродукции и деталей машин: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. конф., Челябинск, 1985. С. 1718.

15. Мирзаев Д.А., Мирзаева Н.М., Емелюшин А.Н. Ледебуритные стали для инструментов, обрабатывающих графит// Вопросы производства и обработки стали: Межвуз. сб., Челябинск, ЧПИ. 1985, № 317. С..82-90.

16. Графитизация и алитирование чугунных отливок при изготов-ленииих в алюминиевых кокилях/ В.И. Корсунский, Л .С. Ольховой, А.Н. Емелюшин и др.// Литейное производство, 1986, №7. С. 2-3.

17. Алитирование чугунных отливок при изготовлении их в расплавляемых алюминиевых кокилях/ В.И. Корсунский, Л. С. Ольховой,

A.Н. Емелюшин и др./ Рукоп. представл. МГМИ-Деп. в Черметинф. 1986. Л*«3607ч.м.

, 18. Мирзаев Д.А., Мирзаева Н.М., Емелюшин А.Н. Ледебуритные стали для инструментов, обрабатывающих графит// Металловедение и термическая обработка металлов, 1988. С. 31-34.

18. Повышение износостойкости дисков коксовых грохотов/ А.Г. Щулепникова, А.Н. Емелюшин, М.Н. Самоявцев и др.//Бюллетень наун,-техн. информ. Черметинформаця, 1989, № 8. С. 70-71.

20. Специальные чугуны для сменных деталей дробеметных камер/

B.М. Колокольцев, А.Н. Емелюшин, И. А. Гильманов и др.// Производство чугуна: Межвуз. сб. науч. трудов Магнитогорск, 1992.С 70-79.

21. Влияние технологических условий на процесс электроконтактного напекания/ М.В. Чукин, В.В. Чукин, А.Н. Емелюшин// Прогрессивные решения в метизной промышленности: Тематическ. сб.науч. тр. Магнитогорск, 1996. С.59-67.

22. Использование стали 110Г13Л для изготовления износостойких отливок/ В.М. Колокольцев, Л.Б. Долгополова, А.Н. Емелюшин и др.// Современные проблемы электрометаллургии стали: Тез. докл. X Международ.-конф., Челябинск, 1998. С. 88-89.

23. Исследование влияния характеристик абразивов и условий.,на-гружения на износостойкость литых сплавов системы Си-№-Мп/ В.М. Колокольцев, А.Н, Емелюшин, Е.В. Синицкий и др.// Обработка сплопг-ных.и слоистых материалов: Межвуз. сб. Магнитогорск, 1999. С.53-56.

24. Емелюшин А.Н. Влияние дисперсности структуры на износостойкость инструмента цз хромованадиевых чугунов// От булата до современных материалов: Международн. науч.- техн. конф. В честь 200летия со днярожд. П.П. Аносова, Курган.- 1999. С. 28.

25. Емслюшин А.Н. Применение литого режущего инструмента из хромистых чугунов для обработки неметаллических материалов// Прогрессивные методы и технологии получения и обработки конструкционных материалов и покрытий: Международн. традиционная науч.-техн. конф..- Волгоград,- 1999.С. 88-89.

26. Влияние легирования и технологических факторов на износостойкость белых чугунов/ В.М. Колокольцев, А.Н. Емелгошин, Е.В. Женин и др. И Теория и технология литейных сплавов: Науч.-техн. конф., Владимир. 1999. С.99.

27. Корсунский В.И., Колокольцев В.М., Емелюшин А.Н. Взаимодействие чугуна с расплавляемой облицовкой алюминиевого кокиля'/ Материаловедение и термическая обработка металлов: Межрегиональный сборник научных трудов, под ред. А.Н. Емелюшина.Магнитогорск. 1999. С. 27-30.

28. Емелюшин А.Н. Износостойкость покрытий из ледебуритных сплавов при абразивном изнашивании// Материаловедение и термическая обработка металлов: Межрегиональный сборник научных трудов, под ред. А.Н. Емелюшина.Магнитогорск. 1999. С. 47-50.

29. Емелюшин А.Н. Литой режущий инструмент из износостойких чугунов для обработки неметаллических материалов// Уральская школа металловедов-термистов: 15-я Международн. науч.-техн. конф., Екатеринбург. 2000. С. 83.

30. Емелюшин А.Н. Влияние титана и бора на износостойкость инструмента из хромистых чугунов для обработки неметаллических мате-риалов//Известия вузов. Черная металлургия, 2000, № 2.С. 28-29.

31. Самовращающиеся чашечный ротационный резец. A.c. № 972757. Не публикуется.

32. Устройство для обработки хрупких материалов. A.C. 1065220 // Открытия Изобретения.- 1984 .- № 1.

33. Литая износостойкая сталь. A.C. 1565915 // Открытия Изобретения .- 1990 .-№ 19.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Оценка износа инструмента и виды изнашивания

1.2. Основные закономерности абразивного износа.

1.3. Теории абразивного изнашивания

1.4. Износостойкость различных материалов при абразивном изнашивании

1.4.1 Влияние способов упрочнения на износостойкость.

1.4.2. Влияние структуры сплавов на их износостойкость

1.4.2.1. Влияние карбидной фазы на износостойкость

1.4.2.2.Влияние металлической основы на износостойкость сплавов

1.4.2.3. Влияние химического состава на структуру и износостойкость

1.4.2.4. Влияние режимов плавки и термической обработки на износостойкость.

1.4.3. Влияние условий испытания на износостойкость.

1.5. Особенности износа инструмента при обработке различных неметаллических материалов

1.5.1.Особенности износа инструмента при механической обработке графитированных материалов.

1.5.2. Особенности износа инструмента при механической обработке деревянных материалов

1.5.3. Особенности износа инструмента при механической обработке пластмасс

1.6. Постановка задачи исследования.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Материал исследования.

2.2. Методика исследования.

2.2.1. Исследование износостойкости при резании графита.

2.2.2. Исследование износостойкости при абразивном изнашивании.

2.2.3. Исследование структуры сплавов.

3. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ЛИТЫХ ХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ ВАНАДИЕМ, ЗАКАЛЕННЫХ НА МАКСИМАЛЬНУЮ ТВЕРДОСТЬ.

3.1. Износ инструмента из различных инструментальных материалов при механической обработке электродного графита

3.2. Свойства и применение износостойких хромистых чугунов.

3.3. Влияние химического состава на твердость хромистых чугунов, легированных ванадием.

3.4. Износостойкость хромованадиевых чугунов.

Выводы по главе.

4. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА, СТРУКТУРЫ

И СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА НА ЕГО ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ.

4.1. Аналитические критерии оценки износостойкости материалов.

4.2. Влияние химического состава чугунов на износостойкость.

4.3. Влияние структуры сплава на износостойкость.

4.3.1.Влияние карбидов.

4.3.2. Влияние металлической основы

Выводы по главе.

5. ВЛИЯНИЕ ТИТАНА И БОРА НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ.

5.1. Влияние титана бора на свойства сплавов

5.2. Влияние титана и бора на твердость и износостойкость хромистых чугунов

Выводы по главе.

6. СВОЙСТВА И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ.

Выводы по главе.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТВЕРДОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ, ЛЕГИРОВАННЫХ

ВАНАДИЕМ, ОБРАБОТАННЫХ НА ВТОРИЧНУЮ ТВЕРДОСТЬ

7.1. Влияние вторичной закалки на твердость и износостойкость хромистых чугунов

7.2. Исследование твердости хромованадиевых чугунов, закаленных на вторичную твердость

7.3. Исследование износостойкости хромованадиевых чугунов, закаленных на вторичную твердость

Выводы по главе.

8. ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ КАРБИДОВ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ

ХРОМОВАНАДИЕВЫХ ЧУГУНОВ.

8.1. Влияние ускоренной кристаллизации и модифицирования на структуру и износостойкость хромованадиевых чугунов.

8.2. Структура и износостойкость наплавленных хромованадиевых чугунов.

Выводы по главе.

9. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБЫВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ИЗНОСОСТОЙКИХ ЧУГУНОВ

9.1. Выбор химического состава и особенности выплавки чугунов.

9.2. Отливка инструмента из износостойких чугунов.

9.3. Повышение обрабатываемости износостойких чугунов и их механическая обработка

9.4. Окончательная обработка инструмента

9.5. Промышленные испытания и внедрение инструмента из легированного чугуна.

Выводы к 9 главе

Актуальность темы. Повышение эффективности и качества производства является важнейшей задачей. В связи с необходимостью развития атомной энергетики, металлургической, строительной и химической промышленности возрастает потребность в изделиях из неметаллических материалов (НММ) - графитированных, деревянных, пластмассовых и др. Из графитированных материалов, например, изготавливаются электроды для электродуговых печей, блоки алюминиевых электролизеров, блоки для атомных электростанций и многие другие изделия.

Как правило, окончательным этапом производства всех изделий, в том числе и НММ изделий является механическая обработка, проводимая точением, фрезерованием, протягиванием и т.д. Механическая обработка многих видов изделий проводится на современных автоматических линиях высокой производительности. Несмотря на невысокую твердость многих НММ, их механическая обработка сопровождается интенсивным, в основном, абразивным износом инструмента, поэтому режущие элементы всех типов инструмента изготавливаются либо из твердых сплавов (ВК6, ВК8 и др.), либо из быстрорежущих сталей, (Р18, Р6М5 и др.), крепящихся пайкой или механически к корпусу инструмента, но даже и у такого инструмента стойкость, как правило, не высока.

Поскольку твердые сплавы и быстрорежущие стали содержат в больших количествах такие дорогостоящие и остродефицитные легирующие элементы как вольфрам и кобальт, то всегда существовала, существует, а в дальнейшем станет еще более актуальной острая потребность в замене этих материалов на безвольфрамовые сплавы.

Главными достоинствами твердых сплавов и быстрорежущих сталей являются высокая теплостойкость и износостойкость. Однако применение их для механической обработки нетвердых и хрупких материалов с, низкой температурой резания нельзя признать рациональным. Кроме того, технология изготовления твердосплавного инструмента, (напайка отдельных пластин твердого сплава, заточка и сборка) весьма трудоемка и дорога. Изготовление инструмента литьем из относительно недорогих сплавов, или применение износостойких покрытий не только экономично само по себе но и позволяет получать инструмент сложных конфигураций, что имеет особенно большое значение для расширения обработки НММ. Поэтому исследования по замене дорогих и дефицитных быстрорежущих сталей и твердых сплавов на относительно дешевые стали, (чугуны) и разработка технологии изготовления из них инструмента приобретают особую актуальность.

Цель работы. Разработать новый класс сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки. В связи с этим были поставлены и решены следующие задачи:

1. Уточнение фундаментальных закономерностей по влиянию химического состава и структуры ледебуритных сплавов (хромистых, хро-мованадиевых, ванадиевых и других легированных износостойких чугу-нов различного состава) на их износостойкость при абразивном изнашивании

2. Выяснение фундаментальных закономерностей изнашивания инструмента из литых и закаленных ледебуритных сплавов при резании электродного графита и других НММ.

3. Исследование влияния ускоренной кристаллизации, модифицирования и ориентировки карбидов на структуру, твердость и износостойкость ледебуритных сплавов.

4. Выяснение оптимальных составов и режимов термической обработки литого режущего инструмента, предназначенного для механической обработки НММ взамен инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

5. Разработка технологии изготовления литого режущего инструмента для механической обработки НММ.

6. Испытание и внедрение литого инструмента из легированного чугуна на предприятиях в цехах обработки НММ.

Научная новизна.

1. Разработан новый класс ледебуритных сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки.

2. Уточнены фундаментальные закономерности по влиянию химического состава и структуры ледебуритных сплавов на их износостойкость при абразивном изнашивании.

3. Впервые исследована абразивная износостойкость по ГОСТ 23.208-79 большой группы литых хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов.

4. Выяснены фундаментальные закономерности изнашивания инструмента из литых и закаленных ледебуритных сплавов при резании электродного графита и других НММ.

5. Впервые исследована износостойкость инструмента изготовленного из литых хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов при резании электродного графита.

6. Впервые подробно изучено совместное влияние С, Сг V и других легирующих элементов на износостойкость чугунов как при абразивном изнашивании по ГОСТ 23208-79, так и при резании электродного графита.

7. Определены оптимальные составы износостойких чугунов при абразивном изнашивании как при лабораторных испытаниях, так и в реальных условиях работы различных деталей и инструмента.

8. Получены впервые новые фундаментальные закономерности о влиянии легирования, ускоренной кристаллизации, модифицирования, дисперсности и ориентировки карбидов на износостойкость литых и закаленных хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов как при абразивном изнашивании по ГОСТ 23208-79, так и при механической обработке НММ.

Практическая ценность.

Установлено, что ледебуритные сплавы (хромистые, хромована-диевые и ванадиевые легированные чугуны) обладают высоким сопротивлением абразивному износу и могут использоваться как инструментальный и конструкционный материал, работающий при температурах до 550-650°С в условиях, когда преобладающим видом износа является абразивный износ: при механической обработке НММ (электродного графита, дерева, пластмассы и др.); для изготовления прессформ и пусто-тообразователей при изготовлении кирпича; для изготовления рабочих элементов грунтовых насосов и других деталей и инструмента.

Установлено, что во многих случаях (но не всегда) дорогой, дефицитный и трудоемкий в изготовлении инструмент из твердых сплавов и быстрорежущих сталей, используемый для обработки НММ, в том числе графитированных, может быть успешно заменен литым инструментом из легированных хромистых, хромованадиевых и ванадиевых белых чугунов.

Разработаны составы литых сплавов, способы их упрочнения и технология изготовления некоторых конкретных видов изделий.

Реализация работы в промышленности.

На Московском и Челябинском электродных заводах (МЭЗ и ЧЭЗ) в 1979 г. были внедрены протяжки с режущими элементами из хромова-надиевого чугуна, предназначенные для механической обработки внутренних отверстий в графитированных блоках, что позволило увеличить стойкость протяжного инструмента в 5,2 раза (на МЭЗе) и в 3,5 раза (на ЧЭЗе) по сравнению с протяжками из быстрорежущей стали и снизить себестоимость инструмента. Общий годовой эффект от внедрения инструмента в 1980г. составил 22700 рублей.

На МП "Эста" в 1993 г. испытаны и внедрены концевые фрезы из чугуна 300Х20ФЗТ1Р для обработки изделий из дерева с экономическим эффектом 1500000 рублей за 6 месяцев.

В ООО НПФ "Аркос" в 1999г. внедрены керны (элементы пустото-образователей) для производства кирпича с экономическим эффектом 1700000руб в год.

В 1999 г. на ДСК "Сити" внедрен инструмента из легированного чугуна марки 300Ф5 для механической обработки изделий из термопластических масс.

В 1999г. на Баймакском машиностроительном заводе испытаны и внедрены рабочие колеса грунтовых насосов из чугуна ИЧ300Х20Т1Р с ожидаемым экономическим эффектом 300000- 400000 рублей в год.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований по разработке нового класса ледебу-ритных сплавов для инструментов, обрабатывающих неметаллические материалы в условиях умеренного нагрева режущей кромки.

2. Экспериментальные данные по исследованию износостойкости литых и термически обработанных хромистых, ванадиевых и хромована-диевых легированных чугунов различного состава при абразивном изнашивании незакрепленными частицами абразива по ГОСТ 23208-79, при резании электродного графита и при других видах абразивного изнаши

10 вания.

3. Результаты исследования совместного влияния С, Сг, V и других легирующих элементов на износостойкость чугунов как при абразивном изнашивании по ГОСТ 23208-79, так и при резании электродного графита.

4. Полученные впервые новые фундаментальные закономерности о влиянии легирования, ускоренной кристаллизации, модифицирования титаном, дисперсности и ориентировки карбидов на износостойкость литых и закаленных хромистых, хромованадиевых, ванадиевых и других легированных чугунов как при абразивном изнашивании по ГОСТ 2320879, так и при механической обработке НММ.

5. Разработка технологии изготовления литого режущего инструмента для механической обработки НММ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Выводы к 9 главе

1. Результаты эксплуатации инструмента из хромованадиевых чу-гунов в цехах механической обработки Московского (МЭЗ) и Челябинского (ЧЭЗ) электродных заводов, а также результаты испытаний отдельных инструментов свидетельствуют о том, что применение инструмента из хромованадиевых чугунов позволяет обеспечить необходимую точность обработки и качество обработанной поверхности и значительно снизить стоимость инструмента.

2. Стойкость инструмента из хромованадиевого чугуна при обработке многих неметаллических материалов в 4.6 раз выше стойкости инструмента из быстрорежущей стали и приближается к стойкости твердосплавного инструмента.

3. Применение хромованадиевых чугунов к качестве инструментального материала для обработки неметаллических материалов позволяет сэкономить большое количество дорогих и дефицитных быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

4. Общий экономический эффект от внедрения протяжек с режущими элементами из хромованадиевых чугунов (на МЭЗе и ЧЭЗе) составляет 22,7 тыс. рублей, (см. Приложение).

5. Испытания калибрующих валков из чугуна 300X18Т1Р, предназначенных для производства биметаллических изделий, проведенные в ООО "СММ - Профит" показали, что стойкость предложенных валков в 1,5.1,8 раз выше стойкости валков из быстрорежущей стали Р6М5, а стоимость на 70% ниже.

6. Резцы и фрезы для обработки термопластов и изготовленные из чугуна 300Ф5 показали стойкость в 4 - 5 раз выше, чем инструмент из быстрорежущих сталей, и всего на 5 - 10% ниже твердосплавного инструмента и были внедрены на ДСК "Сити".

7. Фрезы для механической обработки дерева изготовленные из чугуна 300Х20Т1Р показали стойкость в 12 - 17 раз выше стойкости инструмента из легированных сталей и в 3 - 8 раз - из быстрорежущих сталей и были внедрены на МП "Эста" в 1993г.

8. При расширении номенклатуры и объема продукции из неметаллических материалов, обрабатываемой инструментами из хромованадиевых чугунов эффект от замены твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей будет значительно возрастать.

248

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на то, что неметаллические материалы обладают сравнительно невысокой твердостью, режущий инструмент из различных инструментальных материалов, в том числе из быстрорежущих сталей и твердых сплавов подвергается интенсивному изнашиванию.

Однако, при механической обработке (резании, фрезеровании, протягивании и т.д.) температура режущей кромки не превышает 300° С, поэтому высокой теплостойкости от инструмента не требуется. Именно это обстоятельство позволило применить для механической обработки электродного графита инструмент из дешевого хромистого чугуна. Износостойкость этого инструмента оказалась в 1,3.3 раза выше, чем у инструментов из быстрорежущей стали, а наибольшая износостойкость резцов достигается в сплавах с 2,8.3,0% углерода при 18.24% хрома. Такие сплавы лишь на 30.35% уступают по износостойкости инструменту из твердого сплава ВК8.

Существует очень много методов лабораторных испытаний на изнашивание при абразивном изнашивании. Но при различных методах испытаний многочисленные факторы, влияющие на износ, приводят к тому, что данные различных исследователей не всегда сопоставимы. Появившийся ГОСТ 23.208-79 на "Метод испытания материалов о нежестко закрепленные абразивные частицы" позволяет во многом решить проблему сопоставимости данных по изнашиванию материалов, полученных разными исследователями. Поэтому в дальнейшей работе для всех исследованных составов чугунов была определена их износостойкость при абразивном изнашивании по ГОСТ 23.28-79.

Оказалось, что при абразивном изнашивании хромистых чугунов по ГОСТ 23.208-79 наивысшую износостойкость имеют чугуны тех же составов, что и при резании электродного графита. То есть износостойкость хромистых чугунов, определенная при абразивном изнашивании по ГОСТ 23.208-79, кореллирует с износостойкостью при резании электродного графита. В связи с этим в последующих исследованиях износостойкости было решено оценивать ее по ГОСТ 23.208-79. То есть "Метод испытания материалов о не жестко закрепленные абразивные частицы" по ГОСТ 23.208 79 как бы моделирует изнашивание при обработке неметаллических материалов.

Следовало ожидать того, что легирование хромистых чугунов ванадием позволит дополнительно повысить износостойкость инструмента. В связи с этим было изучено влияние химического состава, структуры и термической обработки на износостойкость большой группы хромова-надиевых чугунов, содержащих 2,5.3,9% углерода, 12.25% хрома и до 5% ванадия. Исследование износостойкости проводили как при абразивном изнашивании незакрепленными абразивными частицами, так и непосредственно при резании электродного графита.

Износостойкость закаленных хромованадиевых чугунов зависит от концентрации углерода, хрома и ванадия в сплаве и изменяется, как правило, в соответствии с изменением твердости: чем выше твердость, тем меньше (при одинаковой дисперсности структуры) износ. И только при очень больших концентрациях углерода износ увеличивается из-за выкрашивания крупных заэвтектических карбидов из изнашиваемой поверхности.

Введение ванадия в хромистые чугуны привело к увеличению износостойкости как при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита. Особенно сильно возросла износостойкость заэвтектических чугунов, так как ванадий подавляет образование крупных заэвтектических карбидов (Ре,Сг)7С3, выкрашивающихся из режущей кромки в процессе работы.

Малые и большие добавки ванадия по-разному влияют на твердость и износостойкость закаленных чугунов. Введение в хромистые чу-гуны небольших количеств ванадия (до 3%) приводит к увеличению твердости и износостойкости, большие количества ванадия вызывают меньшее повышение (а иногда и понижение) твердости в мало- и сред-неуглеродистых чугунах за счет обеднения твердого раствора углеродом при образовании большого количества карбидов ванадия, износостойкость при этом также несколько уменьшается, но остается выше, чем в нелегированных хромистых чугунах.

Наивысшей износостойкостью как при абразивном изнашивании, так и при резании электродного графита обладают литые и закаленные инструменты, изготовленные из хромованадиевых чугунов, содержащих 2,8.3,5% углерода, 18.24% хрома и 3% ванадия.

Они в 4.6 раз превосходят по стойкости инструмент из быстрорежущей стали и лишь немного (всего на 15%) уступают по стойкости твердосплавному инструменту.

Во всех сплавах с наиболее высокой износостойкостью карбидная фаза состоит преимущественно из гексагонального карбида (Ре,Сг)7С3, имеющего наибольшую твердость по сравнению с другими карбидами хрома, и карбида ванадия УС с еще большей твердостью. Наибольшая износостойкость сплавов достигается тогда, когда карбиды ((Ре,Сг)7С3, имеющие карандашную форму, располагаются перпендикулярно к изнашиваемой поверхности, что согласуется с анизотропией твердости этого карбида.

Обработка на вторичную твердость не привела к дополнительному^ повышению износостойкости как при абразивном изнашивании, так и при механической обработке графита по сравнению с закалкой на максимальную первичную твердость, но при увеличении температуры в зоне резания (при увеличении скорости резания или при обработке более твердых неметаллических материалов) обработка на вторичную твердость может оказаться целесообразной, поскольку введение ванадия повысило теплоустойчивость чугунов. В частности, для обработки твердых НММ в работе предложен сплав ЗЮХ18ФЗ, обработанный на вторичную твердость.

Анализ литературы, посвященной исследованию износостойкости чугунов, позволяет сделать заключение, что аналитический путь описания изнашивания и оценки износостойкости весьма сложен, мало достоверен, а иногда просто недопустим. Во многих работах использованы скорее не критерии износостойкости, а некая трактовка механизма изнашивания, которую невозможно использовать на инженерном уровне.

Из анализа литературных данных и наших работ следует, что легирование хромистых чугунов ванадием, титаном и бором может повысить их твердость, прочность и износостойкость при абразивном изнашивании.

В тоже время оптимальная концентрация ванадия (3%), обеспечивающая наибольшее повышение твердости и износостойкости, найденная в наших работах путем систематического исследования, отличается от полученной путем обработки литературных данных.

Математическая обработка данных из-за очень большого числа факторов, играющих существенную роль при изнашивании материалов (что показывает пример легирования чугунов ванадием), позволяет лишь выбрать направление исследования, и любой прогноз или расчет износостойкости должен быть проверен как в лабораторных условиях, так и на практике.

Подробное исследование влияния легирования хромистых чугунов титаном и бором показало, что введение титана в хромистые чугуны с 3% углерода повышает их твердость и износостойкость за счет измельчения структуры и образования высокотвердых и устойчивых карбидов титана ТЮ. Оптимальное содержание титана в них составляет 0,4

0,6%.

При введении бора в хромистые чугуны твердость и износостойкость повышаются, так как бор способствует образованию эвтектических карбидов и специальных высокоизносостойких карбидов типа Ме2з(С,В)6 и боридов типа Ме2(В,С). В высокохромистых чугунах под влиянием бора увеличивается количество карбидной фазы, появляются высокоизносостойкие карбобориды (типа Ме23(С, В)6 и бориды (типа Ме2(В, С), твердый раствор обогащается хромом, микроструктура измельчается, а карбиды из пластинчатой переходят в гексагональную форму и твердость их повышается до НУ 1300. 1700. Наибольшая твердость и износостойкость наблюдается при содержании бора 0,15%,

Наиболее эффективно повышает износостойкость хромистых чугу-нов, содержащих 2,8% углерода, одновременное введение в чугуны титана и бора. Причем наибольшую износостойкостью и твердостью обладают чугуны с 3% углерода, 14% хрома, содержащие 1,39% титана и 0,35% бора.

Повышение износостойкости хромистых чугунов при одновременном введении титана и бора происходит из-за измельчения структуры и образования высокотвердых карбидов "ПС, Ме2з(В,С)6 и боридов Ме2(В,С).

Поскольку износостойкость при абразивном изнашивании увеличивается с повышением твердости и прочности карбидов, то было исследовано влияние легирования ванадием на твердость и износостойкость белых чугунов. Легирование чугунов ванадием привело к повышению твердости и износостойкости чугуна за счет образования высокотвердых карбидов ванадия с микротвердостью 21 .28 ГПа.

Ванадиевые чугуны имеют твердость и износостойкость большую, чем хромистые и хромованадиевые чугуны. Закалка ванадиевых чугунов приводит к дополнительному повышению твердости и износостойкости.

Ванадиевые чугуны можно обрабатывать на вторичную твердость, что не повышает твердости и износостойкости, по сравнению с закалкой на максимальную твердость, но способствует повышению теплостойкости инструмента.

Наивысшую твердость и износостойкость показали чугуны, содержащие 2,8.3.3% углерода и 5% ванадия.

Большое влияние на износостойкость оказывает дисперсность ч. структурных составляющих. Применение ускоренного охлаждения при кристаллизации и модифицирования приводит к измельчению литой структуры, повышению твердости и износостойкости. Особенно сильное влияние оказывает совместное воздействие этих факторов. Так, износостойкость закаленных на максимальную твердость резцов из модифицированного титаном сплава ЗЮХ18ФЗ, отлитого в алюминиевый кокиль, оказалась почти на 30% выше износостойкости резцов из твердого сплава ВК8.

Все результаты, полученные в настоящем исследовании, убедительно показывают целесообразность использования литого инструмента из легированных ванадиевых и хромованадиевых чугунов для механической обработки неметаллических материалов вместо очень дорогого и трудоемкого в изготовлении твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей.

Результаты промышленных испытаний также подтвердили эффективность применения инструмента из хромованадиевых чугунов (резцы, фрезы, протяжки) при обработке неметаллических материалов вместо инструмента из быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

В 1979 году протяжки с литыми режущими элементами из хромова-надиевого чугуна (3,1.3,3% углерода, 18.24% хрома и 3% ванадия) были внедрены в цехах механической обработки на Московском и Челябинском электродных заводах. Благодаря низкой стоимости инструментального материала, снижению трудоемкости изготовления инструмента и повышению его стойкости использование литого инструмента из хромо-ванадиевого чугуна дает значительный экономический эффект (см. приложение). При расширении номенклатуры и объема обрабатываемых изделий этот эффект будет увеличиваться.

В 1998г. калибрующие валки для производства биметаллических изделий из чугуна 300X18Т1Р показали стойкость на 80% выше, по сравнению с инструментом из быстрорежущей стали.

В 1993г. фрезы для обработки дерева были внедрены в производство, поскольку их стойкость превышала в 3.8 раз стойкость инструмента из быстрорежущей стали.

В 1999г. резцы и фрезы из чугуна 300Ф5 были внедрены для механической обработки термопластических материалов и показали стойкость в 4.5 раз выше по сравнению с инструментом из быстрорежущей стали и всего на 10. 15% ниже стойкости твердосплавного инструмента.

Таким образом, можно заключить, что все результаты, полученные в настоящем исследовании, убедительно показывают целесообразность использования литого инструмента из легированных ванадиевых и хро-мованадиевых чугунов для механической обработки неметаллических материалов вместо очень дорогого и трудоемкого в изготовлении твердосплавного инструмента и инструмента из быстрорежущих сталей.

255

1. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин. М.: Машиностроение, 1966, 331с.

2. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. М.: Металлургия, 1983. 176с.

3. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. Кн. 1/Под ред. Крагельского И.В., Алисина В.В. М.: Машиностроение, 1978. 400с.

4. Крагельский Н,.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968, с. 18104.

5. Войнов Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия. М.: Машиностроение,1980,120 с

6. Костецкий Б.Е. Стойкость режущих элементов. Киев-М.: Машгиз, 1949,с. 16-17.

7. Хрущев М.М. Основные вопросы развития теории изнашивания В кн.:

8. Развитие теории трения и изнашивания. М.: АН СССР, 1957, с.27-35.

9. Хрущев .М.М. Закономерности абразивного изнашивания В кн.: Износостойкость. М.: Наука, 1975, с.5-28

10. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание- М.: Наука, 1970, 252 с.

11. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование влияния твердости абразивных частиц на изнашивание материалов В кн.: Износ и антифрикционные свойства материалов. М.: Наука, 1968, с.48-64.

12. Чугун: Справочник /Под ред. Шермана А.Д., Жукова A.A. М.: Металлургия, 1991. 575с.

13. Тененбаум М.И. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976, 271 с.

14. Овсеенко А.Н., Шаповалова Г.Я., Башкин О.Н. Температура и состояние поверхности слоя высоколегированных чугунов при обработке снагревом.//Вестник машиностроения. 1983. № 3. С. 56-57.

15. Карпенко М.И., Марукович Е.И. Износостойкие отливки. Мн.:Наука и техника, 1984. 216 с.

16. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость сталей и сплавов. -М.: Нефть и газ, 1994. 417 с.

17. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Механическое изнашивание сталей и сплавов. М.: Недра, 1996. 364 с.

18. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Колокольников М.Г. Абразивное изнашивание. -М.: Машиностроение, 1990. 224 с.

19. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М., Албагачиев А.Ю. Изнашивание при ударе. М.: Машиностроение, 1982. 192 с.

20. Тененбаум М.М. Износостойкость деталей и долговечность горных машин. М.: Госгортехиздат, 1960. 246 с.

21. Костецкий Б.И. Износостойкость деталей машин. М.: Машгиз, 1950. 216 с.

22. Гаркунов Д.Н. Триботехника. - М.: Машиностроение, 1985. 425 с.

23. Львов П.Н. Основы абразивной износостойкости деталей строительных машин. М.: Стройиздат, 1970. 72 с.

24. Топеха П.К. Основные виды износа металлов. Киев-Москва.: Машгиз, 1952. 119 с.

25. Трение и износ в экстремальных условиях: Справочник/Ю.Н. Дроздов, В.Г.Павлов, В.Н.Пучков. М;: Машиностроение, 1986. 223 с.

26. Сорокин Г.М. Вопросы методологии при исследовании изнашивания абразивом//Трение и износ, 1988, т. 9, № 5, с.779-786.

27. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов В.С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. 526 с.

28. Гарбер М.Е. Отливки из белых износостойких чугунов. М.: Машиностроение, 1972,112 с.

29. Цыпин И.И. Изыскание и исследование износостойких чугунов. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук Москва, 1969, (МИСиС).

30. Рожкова Е.В., Гарбер М.Е., Цыпин И.И. Влияние марганца на превращение аустенита белых хромистых чугунов Металловедение и термическая обработка металлов, 1981, № 1, с. 48-51.

31. Рожкова Е.В., Романов О.М. Оптимизация состава износостойких хромистых чугунов по углероду и марганцу Металловедение и термическая обработка металлов, 1982, № 6, с. 36-38.

32. Износостойкие лопатки дробеметных аппаратов /О.М. Романов, Е.В. Рожкова, Л.Я. Козлов и др.-Литейное производство, 1981, № 1, С.26-27.

33. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: АН СССР, 1960, 351 с.

34. Хрущев М.М. , Бабичев М.А. Износостойкость при абразивном изнашивании и модуль упругости термически обработанных сталей В кн.: Трение и износ в машинах. М.: АН СССР, 1962, с. 13-22.

35. Хрущев М.М., Бабичев М.А. 0 соответствии между относительной износостойкостью при абразивном изнашивании металлов, сплавов и некоторых минералов с их модулем упругости. В кн.: Трение и износ в машинах.: АН СССР, 1962, № 17, с.5-12.

36. Сорокин Г.М. Основные особенности ударно-абразивного изнашивания сталей и сплавов//Трение и износ, 1982, т.З, № 5, с 773-779.

37. Сорокин Г.М. Пути повышения износостойкости машин с металловедческих позиций// Термическая обработка и физика металлов: Межвуз. сб. Свердловск: изд. УПИ, 1986. С.8-11.

38. Сорокин Г.М. Влияние механических характеристик стали на ее абразивную износостойкость// Вестник машиностроения, 1975, № 5. С.35-38.

39. Сорокин Г.М. Прочность как основа механизма износостойкости сталей// Вестник машиностроения, 1986, № 5. С.12-15.

40. Сорокин Г.М. Аспекты металловедения в проблеме долговечности машин// Металловедение и термическая обработка металлов, 1990, № 2. С.57-60.

41. Сорокин Г.М. Взаимосвязь износостойкости и механических свойств стали// Вестник машиностроения, 1990, № 11. С. 11-13.

42. Сорокин Г.М. 0 критериях выбора износостойкости сталей и сплавов// Заводская лаборатория, 1991, № 9, 55-59.

43. Долговечность буровых долот/ В.Н.Виноградов, Г.М.Сорокин, А.Н.Пашков, В.М.Рубарх. М.: Недра, 1977. 256 с.

44. Кащеев В.И. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. М.: Машиностроение, 1978. 215 с.

45. Сорокин Г.М. Критерий износостойкости стали при ударе по абразиву- Машиноведение, 1973, № 4, с. 111 -112

46. Колокольцев В.М. Выбор легирующих элементов и комплексов для разработки составов литейных износостойких сталей// Совершенствование технологии и автоматизации сталеплавильных процессов: Межвуз. сб., Магнитогорск, изд. МГМИ, 1992. С.27- 36.

47. Заморуев Г.М. О теории изнашивания металлов. М-Свердловск: Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии. 1946. 24с.

48. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. М.: Металлургия. 1976, 558с.

49. Сорокин Г.М. 0 природе ударно-абразивного изнашивания металлов// Вестник машиностроения, 1977, №11. С.24-28.

50. Критерии стойкости стали при абразивном и ударно-абразивном изнашивании/ В.Н.Виноградов, Л.С.Лившиц, С.М.Левин и др.// Трение и износ, 1988, т.9, № 2. С.207-211.

51. Карташов A.B., Пенкин Н.С., Погодаев Л.И. Износостойкость деталей земснарядов. Л.: Машиностроение, 1972. 160 с.

52. Погодаев Л.И., Шевченко П.А. Гидроабразивный и кавитационный износ судового оборудования. Л.: Судостроение, 1984. 263 с.

53. Клейс И.Р., Уумыс Х.Г. Износостойкость элементов измельчителей ударного действия. М.: Машиностроение, 1986. 167 с.

54. Газоабразивная эрозия металлов и сплавов/ Л.И.Урбанович, Е.М.Крамченков, Ю.Н. Чу носов// Трение и износ, 1994, т. 15, № 3. С.389-393.

55. Бирюков В.И., Виноградов В.Н., Михайлычев В.Н. Абразивное изнашивание газопромыслового оборудования. М.: Недра, 1977. 195 с.

56. Носовский И.Г. Влияние газовой среды на износ металлов. -Киев, Техника, 1968.180 с.

57. Балакин В.А. Трение и износ при высоких скоростях скольжения. М.: Машиностроение, 1980. 135 с.

58. Войнов Б.А. Сравнительное исследование литых износостойких сплавов// Изв. вузов. Черная металлургия, 1989, № 10. С.96-98.

59. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982. 212 с.

60. Войнов. Б.А. Новые представления об износостойкости белых чугу-нов//Трение и износ, 1988, т. 9, № 5. С.926-929.

61. Лаврентьев А.И. 0 связи износостойкости материалов с их физико-механическими свойствами// Проблемы трения и изнашивания, 1978, №13.С.23-26.

62. Кащеев В.Н., Гладков В.М. Абразивная износостойкость и силы связи решетки металлов// Изв. вузов. Физика, 1981, № 12. С. 156-159.

63. Южаков И.В. Ряды абразивной износостойкости материалов в разных условиях нагружения// Теория трения, изнашивания, смазки. 4.1. -Ташкент, 1975. С. 129-131.

64. Ямпольский Г.Я., Калугин Ю.К., Южаков И.В. Косвенная оценка абразивной износостойкости деталей по характеристикам, определяемым внедрением и царапанием инденторами// Износ в машинах и методы защиты от него. М.: Машиностроение, 1985. С.59-60.

65. Beekman G., Kleis Y. Abtragferschleib von Metallen VEB Deutcher Verlag fur Grundschtoffindustrik. -Leipzig, 1983. 200 s.

66. Брыков H.H. Оценка износостойкости сталей при абразивном изнашивании//Трение и износ, 1988, т.9, № 2. С.317-321.

67. Абразивная износостойкость литых сталей и чугунов.//В.М. Колокольцев, В.В. Бахметьев, К.Н. Вдовин и др.- М.: Мини Тип. 1997, 148с.

68. Иванцов Г.И., Шулепникова А.Г. Влияние способов упрочнения на абразивную износостойкость железных сплавов Известия ВУЗов. Физика, 1967, № 7, с. 16-18.

69. Гарбер М.Е., Леви Л.И., Цыпин И.И. Влияние структуры на износостойкость белых чугунов Металловедение и термическая обработка металлов, 1968, №11, с.48.

70. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1975, 584 с.

71. Попов B.C., Брыков Н.П. Влияние структуры металла на сопротивление абразивному изнашиванию Металловедение и термическая обработка металлов, 1966, № 3, с.25-26.

72. Попов B.C., Брыков Н.П. Сопротивляемость чугунных отливок абразивному износу-Литейное производство, 1965, № 8, с.4-5.

73. Щулепникова А.Г. Абразивный износ и микроструктура стали Металловедение и термическая обработка металлов, 1962, № 10, с.5-8.

74. Цыпин И.И., Крянин И.Р. Исследование износостойкости чугунов-Металловедение и термическая обработка металлов, 1969, № 12, с. 49-52.

75. Hurriks P.L. Some metallurgical factor controlling the adhesive and abrasive wear resistance of steel. A review. Wear, 1973, № 26, p 285-304.

76. Levin P. Spesial materials for cutting coal plant maintenance. Mining Engineering, 1964, V 16, № 6, P. 85 87.

77. Об оптимальном содержании углерода и хрома в белых износостойких чугунах /И.Е. Конторович, Е.В. Рожкова, М.Е. Гарбер и др.- Металловедение и термическая обработка металлов, 1971, № 5, с. 45 46.

78. Fabian R.J. Wear Resistant Materials and Castings. Materials in Design Engineering, 1962,V 56, № 6, P. 131 -146.

79. Конторов Б.М., Кунина H.M. Износостойкие белые чугуны, легированные бором и титаном. Литейное производство, 1969, № 4, с. 3 - 4.

80. Fairhuest W. and Stolk D.A. Chromium-Molybdenum Whyte Cast Irons fo Abrasive Applications.Foundry Trad Journal. 1972, v 132, № 2885, P. 401408.

81. Norman Т., Solomon A., Doane P. Martensitis wite irons for abrasion resistant castings.- Modern Castings, 1959, 35, №4, P. 104-118.

82. Fraser W.W. Abrasion Resistant Alloys. Canadian Mining and Metallurgical Bulletin, 1964, 57, № 628, P. 867-869.

83. Лившиц Л.С., Гринберг Н.А., Куркумелли Э.Г. Основы легирования наплавленного металла. М.: Машиностроение, 1969, 188с.

84. Степина А.И., Вагин В.В., Дорошенко Т.Н. Пути повышения износостойкости высокохромистого чугуна Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, № 9, с.71-72.

85. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Износостойкость и структура твердых наплавок. М.: Машиностроение, 1971, 96 с.

86. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. Структура и свойства. М.: Металлургия, 1988. 256 с.

87. Sinatora A., Pohl М., Waldherr E.U. Wear induced martensite in high cro-mium cast iron// Scr. Met. Et mater., 1995, 32,№ 6.p. 857-861.

88. Peev K., Radulovic M., Fiset M. Modification of Fe-Cr-C alloys using mishmetal // Mater. Sci. Lett., 1994,13, № 2. p.112-114.

89. The influence of vanadium of fracture toughness and abrasion resistance in higgh chromium white cast irons/M.Radulovic, M Fiset, K. Preev, M. Tomovic//1. Mater. Sci., 1994, 29, № 19. p. 5085-5094.

90. Степина A.M., Сидорова Л.И., Толстенко Е.В. Влияние структуры на износостойкость сплавов Металловедение и термическая обработка металлов, 1982, № 6, с.54-55.

91. Гарбер М.Е., Цыпин И.И. Основы подбора состава и структуры износостойких отливок из белого чугуна Литейное производство, 1970, № 2, с. 2-6.

92. Гарбер М.Е., Зеликман И.Д., Цыпин И.И. Исследование литых износостойких сплавов В кн.: Износостойкие материалы деталей горных машин. М.: Недра, 1966, с.57-58.

93. Кинцел А.Б., Френс Р. Высокохромистые нержавеющие и жароупорные стали. М.: Металлургиздат, 1945, 173 с.

94. Сорокин Г.М., Яблокова Н.В. Влияние механических свойств сталей на их износостойкость в условиях трения скольжения по абразиву-Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, № 9, с. 44-47.

95. Garrison W.M., Garriga R.A. Ductility and the abrasive wear of an ultrahigh strength steel. Wear, 1983, 85, № 3, 347-360.

96. Мухамедов A.A., Шамахсудов C.M. Влияние параметров структуры термически обработанной стали на абразивную износостойкость-Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1975, № 7, с.115-118.

97. Особенности микроструктуры и распределения элементов в комплексно легированных белых чугунах /Г.И. Сильман, М.С. Фрольцов, А.А. Жуков и др.- Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, № 1, с.52-55.

98. Kasak A. And Neumeyer Т.А. Observations on wear of high hardness steels. Wear, 1969, № 14, P. 445.

99. Кириевский Б.А., Смолякова Л.Г., Изюмова Т.К. Влияние легирующих элементов на абразивную износостойкость хромистых сплавов. В кн.: Литые износостойкие материалы. Киев: ИПЛ АН УССР, 1978.с. 45-53.

100. Агапова Л.И., Ветрова Т.С., Жуков A.A. Особенности структуры и свойств белого деформируемого чугуна, легированного ванадием, ниобием и титаном. Металловедение и термическая, обработка металлов, 1982, № 5, с.55-58.

101. Сильман Г.И., Фрольцов М.С., Болховитинова H.A. Влияние термообработки на структуру и свойства легированного белого чугуна Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, № 2, с. 16-18.

102. Жуков A.A., Эпштейн Л.З., Сильман Г.И. Микроструктура стали и чугуна и принцип Шарпи. Известия АН СССР, Металлы, 1975, № 2, с.145-152.

103. Изнашивание наплавочных сплавов незакрепленным абразивом /В. С. Попов, В.Л. Луняка, Г.И. Василенко и др.- Сварочное производство, 1971, № 1, с.32-34.

104. Rishardson R.C. Wear of metals by relatively soft abrasives. Wear, 1968, №11, P. 245.

105. Иванько A.A. Твердость. Справочник. Киев: Наукова думка, 1968, 127 с.

106. Самсонов ГВ., Упадхая Г.Щ., Нешпор B.C. Физическое материаловедение карбидов. Киев: Наукова думка, 1974, 455 с.

107. Народницкий Д.Б. Исследование высокохромистых износостойких сплавов и изыскание путей улучшения их технологических свойств: Автореф. дис. На соиск. учен, степени канд. техн. наук Томск, 1975 (Томск, политехнич. ин-т).

108. Стойкость легированных сплавов при изнашивании абразивными частицами / Л.Г. Смолякова, В.И. Тихонович, П.Е. Подрядченко и др.

109. В кн.: Литые износостойкие материалы. Киев: ИПЛ АН УССР, 1972, с. 11-19.

110. Износостойкость модифицированных хромистых и хромомолибде-новых чугунов /В.И. Тихонович, Б.А. Кириевский, А.И. Козаченко и др-В кн.: Литые износостойкие материалы. Киев: ИПЛ АН УССР, 1972, с. 5-10.

111. Кириевский Б.А., Смолякова Л.Г., Костинская Н.Я. Влияние легирующих элементов на структуру и стойкость высокохромистого чугуна при абразивном изнашивании В кн.: Литые износостойкие материалы. Киев: ИПЛ АН УССР, 1978, с.47-53.

112. Шевчук Л.А. Влияние ультразвука на структуру и свойства магниевого чугуна В кн.: Получение и свойства чугуна с шаровидным графитом. М.-Л.: Машгиз, 1962, с. 147-150.

113. Цыпин И.И. Влияние колебаний низкой и ультразвуковой частоты на структуру и свойства литых износостойких сплавов В кн.: Износостойкие материалы для деталей горных машин. М.: Недра, 1966, № 11, с. 78-101.

114. Романов О.М., Рожкова Е.В. Ударно абразивная стойкость хромистых чугунов. Литейное производство, 1982, № 10, с. 10-11.

115. Сильман Г.И., Пристиплюк Н.И., Фрольцов М.С. 0 некоторых особенностях структурообразования в марганцовистых чугунах и сталях Металловедение и термическая обработка металлов, 1977, № 2, с, 6-10.

116. Износостойкий белый чугун для сменных деталей очистного оборудования/ М.П.Шебатинов, Л.А.Алабин, П.П.Сбитнев// Литейное производство, 1985, № 2. С.7-8.

117. Рожкова Е.В., Романов О.М. Оптимизация составов износостойких хромистых чугунов// Металловед, и терм. обр. мет., 1984, № 10. С.45-50.

118. Влияние ориентировки карбидов М7СЗ на износостойкость белого чугуна 300Х20ДНФ./И.И. Цыпин, В.И. Канторович, Д.А. Зуев//Металловедение и термическая обработка металлов. 1991, № 10. С 25-27.

119. Мирзаева Н.М., Емелюшин А.Н., Мирзаев Д.А. Влияние ориентировки и дисперсности карбидов на износостойкость литого инструмента из хромистых чугунов- Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1983, № 4, с. 72-75

120. Структура и свойства износостойких белых чугунов/Я.Е. Гольдштейн, Н.С. Хисматуллина, В.А. Гольдштейн и др.//Металловедение и термическая обработка. 1986, № 8. с. 39-42.

121. Влияние состава и структуры инструмента из хромистых чугунов на их износостойкость при обработке электродного графита/ Н.М. Мирзаева, М.М. Штейнберг, А.Н. Емелюшин и др.- Вестник машиностроения, 1979, № 7, .с.48-51.

122. Bechet S., Tither G. Les toles d'acier resistant a l'abrasion. Abrasión re-sistantwrought steel plates. Mater ettechn., 1982, 70, № 3, P. 83-95.

123. Barron R.E. Cryogenic treatment of metáis to improve wear resístanse. -Criogenics, 1982, 22, № 8, 409-413.

124. Степина А.И., Ступицкий A.M., Клейс И.Р. Влияние структуры на износостойкость чугунов и сталей Литейное производство, 1977, № 9, с. 25.

125. Комаров О.С., Ивашкин В.В., Урбанович Н.И./Механизм упрочнения поверхностных слоев при ударно-абразивном изнашивании высокохромистого чугуна//Металловедение и термическая обработка металлов, 1990, №4. С. 35-37.

126. Влияние количества остаточного аустенита на износостойкость стали 9X18 при трении /И.Н. Богачев, Л.Г. Коршунов, А.А. Рудаков и др. Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, № 1, с.34-39.

127. Гольдштейн Я.Е., Филиппова Л.Г., Лазарева М.П. Износостойкость деталей ходовой части тракторов В кн.: Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера. Красноярск, 1973, с. 176-190.

128. Попов B.C., Нагорный П.Л. Сопротивление, износостойкость гетерогенных сплавов-Литейное производство. 1971, № 9, с.30-33.

129. Попов B.C., Брыков H.H., Нагорный П.Л. Упрочнение сплавов при абразивном изнашивании.- Физико-химическая механика материалов, 1971, №4, с. 61-65.

130. Попов B.C., Брыков H.H., Дмитриченко Н.С. Износостойкость пресс-форм огнеупорного производства. М.: Металлургия, 1971, 156 с.

131. Филиппова Л.Т., Гольдштейн Я.Е. Влияние состава и структуры на износостойкость сталей при абразивном изнашивании. Металловедение и термическая обработка металлов, 1979, № 2, с. 10-12.

132. Попов С.М., Попов B.C. Превращения в поверхностном слое сталей при абразивном изнашивании Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, № 3, с.30-31.

133. Богачев И.Н., Коршунов Л.Г. О износостойкости сталей с нестабильным аустенитом при сухом трении скольжения. Тез. докл. Ill н-т. конференции УПИ, Свердловск. 1970. с. 42.

134. Шебатинов М.П., Абраменко Ю.Е. Свойства и износостойкость ау-стенитных чугунов. 1986, № 6. С. 32-36.

135. Воробьев Г.М., Калинина Л.Т., Соболевский С.И. Исследование структурных изменений при испытании на износ белых хромистых чугунов- Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1981, № 12, с.78-81.

136. Воробьев Г.М., Калинина Л.Т., Соболевский С.И. Исследование изменения тонкой структуры в процессе износа белых чугунов с аусте-нитной матрицей Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1981, № 8, с. 83-86.

137. Износостойкие чугуны для отливок деталей дробеметных камер/В.М. Колокольцев, O.A. Назаров, В.В. Коротченко и др.//Литейное производство, 1992, № 7. С. 11 -12.

138. Влияние химического состава и режимов термической обработки наизносостойкость чугунов для деталей очистного оборудования/В.М. Колокольцев, OA. Назаров, А.Ф. Миляев и др.//Производство чугуна: Межвуз. Сб., Магнитогорск, изд. МГМИ, 1992. С.70-79.

139. Влияние структуры на свойства белых чугунов/И.И. Косицина, В.В. Сагарадзе, А.В. Макаров и др./Металловедение и термическая обработка металлов. 1996, № 4. С 7-10.

140. Серпик Н.М., Кантор М.М. Исследование изнашивания сталей при трении в свободном абразиве. В кн.: Износ и трение металлов и пластмасс. М.: Наука, 1964, № 19, с.29-51.

141. Norman Т.Е. High-chromium-molubdenum White iron for abrasionresistance castings. Foundry, 1958, № 6, P. 128 -131.

142. Богачев И.Н., Журавлев Л. Г. Исследование износостойкости сталей при абразивном изнашивании. В кн.: Повышение износостойкости и срока службы машин. Киев: АН УССР, 1960, № 1, с. 92-101.

143. Barthel A., Hoffmeister Н., Schurmann Е. Einflub der chemischen zusammensetzung und der Abkuhlundsbedingungen aut den Gefugezus-tand von Gubeisen mit rd. 3% С und 14% Cr fur Walzen. Archiv fur das Eisenhuttenwesen, 1974, Bd. 45, № 11, S. 795-801.

144. Михайличенко T.A., Тараско Д.И. 0 связи структурных факторов с абразивной износостойкостью Известия ВУЗов, Черная металлургия, 1979, № 12, с. 63-66.

145. Рожкова Е.В., Гарбер М.Е., Цыпин И. И. Влияние углерода на превращение аустенита белых хромистых чугунов Металловедение и термическая обработка металлов, 1974, №4, с.21-24.

146. Шадров Н.Ш., Коршунов Л.Г., Черемных В.П. Влияние молибдена, ванадия и ниобия на абразивную износостойкость высокохромистого чугуна Металловедение и термическая обработка металлов, 1983, № 4, с.33-36,

147. Zeiber F., Koch W., Schurmann E. Ablaut der Austauaschreaktionen und Gleichgewichtseinstellung in Fe-Cr-C Legierungen im Temperaturbereich der perlistufe. Archiv Eisenhuttenwesen, 1971, Bd, 42, № 2, S. 106-110.

148. Бобро Ю.Г., БобухЖ.С., Танако И.А. Влияние микроструктуры и фазового состава на износостойкие свойства высокохромистого чугуна. -В кн.: Литые износостойкие материалы. Киев: ИПЛ АН УССР, 1969, с. 25-33.

149. Лучкин B.C., Снаговский В.М., Таран Ю.Н. Факторы износостойкости, белых хромистых чугунов- Литейное производство, 1976, №11, с.9.

150. Слободинский И.Н., Говоров A.A., Софрошенков А.Ф. Прогнозирование износостойкости хромистых чугунов в зависимости от состава, структуры и твердости Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1976, № 6, с. 112-114.

151. Слободинский И.Н., Софрошенков А.Ф., Коршикова Н.В. Износостойкий чугун на основе карбидов хрома и ванадия. Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1980, № 8, с.77-79.

152. Науглероживание высокохромистых сталей с целью, повышения их износостойкости в абразивной среде /И.Н. Слободинский, A.A. Говоров, А.Ф.Софрошенков и др.- Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1976, № 2, с. 123-126.

153. Износостойкий хромомарганцовистый чугун /Л.И. Леви, М.Е. Гарбер, И.И. Цыпин и др.-Литейное производство, 1967, № 9, с.8-10.

154. Попов С.М. Исследование износостойкости стали в абразивной среде Металловедение и термическая обработка металлов, 1982, № Ю, с. 44-45.

155. Филиппов М.А., Литвинов B.C., Немировский Ю.Р. Стали с метаста-бильным аустенитом. -М.: Металлургия, 1988. 256 с.

156. Гуревич Ю.Г., Нарва В.К., Фраге Н.Р. Карбидостали. М.: Металлургия, 1988. 44 с.

157. De Melbo J.D.B., Durabd-Chare М., Mathia М. Abrasion mechanismus of white cast iron. 1. Influence of the metallurgical strukture of molybdenum white cast irons .//Mater. Sci. And Eng., 1985, 73, P 203-213.

158. Gajovic M. Martenzito wisokohromno liveno grozde visoke otporno na abrasione Habage//Tehnika (SFKJ), 1984, 39, № 3. p.323-327.

159. Жуков A.A., Сильман Г.И., Фрольцов M.C. Износостойкие отливки из комплекснолегированных белых чугунов. М.: Машиностроение, 1984. 104с.

160. Романов Л.М., Козлов Л.Я., Бакамеров В.М. Влияние V, Nb,Ta на кристаллизацию и литую структуру хромистых чугунов// Литейное производство, 1987, № 2. С.8.

161. Хаджи А., Романов Л.М., Козлов Л.Я. Влияние легирующих элементов на кристаллизацию и свойства высокохромистого чугуна// Литейное производство, 1988, №11. С.4-5.

162. Effekt of niobium on wear resistance of 15% white cast iron/Chen He-Hing Zhe-Chuan, Lu Jin-Cai, Lin Huai-Tao//Wear, 1993, 106, № 2. p. 197201.

163. Асташкевич Б.М. Повышение надежности железнодорожных тормозных колодок// Литейное производство, 1995, № 6. С.5-6.

164. Шадров Н.Ш., Плотников Г.Н. Абразивная и коррозионная стойкость высокохромистых чугунов при центробежном литье// Литейное производство, 1994, № 1. С. 12-13.

165. Александров Б.И, Бобро Ю.Г. Оптимальный состав износостойкого чугуна//Литейное производство, 1986, № 8. С.30.

166. Лучкин B.C., Пирогова Э.К., Леско А.Г. Влияние углерода и марганца на износостойкость хромистых чугунов// Литейное производство, 1988, №4. С.23.

167. Хорошев A.B. Защитные плиты из износостойкого чугуна// Литейное производство, 1988, № 4. С.26.

168. Повышение стойкости лопастей дробеметных машин/ О.С.Комаров, Н.И.Урбанович, А.В.Муравский и др.// Литейное производство, 1988, № 5. С.31.

169. Лещенко А.Д., Кузовов А.Ф., Лунев В.В. Состав хромистого чугуна с заданными свойствами//Литейное производство, 1988, № 6. С.8.

170. Высоколегированные чугуны для износостойких деталей дробеметных аппаратов/В.А. Тейх, В.Г. Савчук, Б.Н. Чумак и др.- Литейное производство, 1976, №7, с.30-31.

171. Миняйловский К.Н., Мартынова А.И., Пикулина Л.М. Влияние легирования и типа матрицы на абразивную стойкость ванадиевых чугунов. Известия ВУЗов. Черная металлургия, 1976, № 2, с. 140142.

172. Dumitrescu С., Bojin D., Jonita G.H., Micu M.A. Aspecte structurale aie fontelor albe inalt alíate, rezistente la uzare. Metalurgia (RSR), 1983, 35, №4, P. 180-184.

173. Basak A., Penning J., Dilewijns J. Effect of titanium inoculation on wear resistance and impact strength of chroium-manganese alloy white cast irons. Metals Technol., 1982, 9, № 9, 381-384.

174. Беркун M.H., Топал В.И., Гудеревич H.A. Влияние титана на свойства высокохромистого чугуна. В кн.: Технология и организация производства, 1970, № 6, с.61-62.

175. Карбидообразование в расплавах высокохромистых чугунов /О.М. Романов, Л.Я. Козлов, Л.М. Романов и др.- Литейное производство, 1981, №6, с.7

176. Потапова М.С., Морозова И.Г., Сокол И.Я. Вторичная твердость легированных белых чугунов/ Металловедение и термическая обработка металлов, 1985, №7. С. 18-20.

177. Теплостойкость хромистых чугунов для футеровки доменного обору-дования/А.Ф. Ткаченко, В.Г. Ефременко, Л.С. Тихонюк// Металловедение и термическая обработка металлов, 1995, № 12. С. 23-25.

178. Износостойкость литых инструментов из легированных хромистых чугунов, обработанных на вторичную твердость./А.Н. Емелюшин, Н.М. Мирзаева, Д.А. Мирзаев и др.- В кн.: Теория и практика производства метизов. Свердловск, 1982, с.103-108.

179. Терещенко А.Ф., Гавриш В.А. Стойкость сплавов при газоабразивном изнашивании. Физико-химическая механика материалов, 1974, №4, с. 55 -59.

180. Попов B.C., Брыков H.H., Пугаев Г.А. Влияние температуры на износостойкость сталей с метастабильным аустенитом Металловедение и термическая обработка металлов, 1979, № 5, с.55-57.

181. Штейнберг М.М., Мирзаева Н.М., Кондратенко Е.В. Явление вторичной закалки в хромистом чугуне В кн.: Вопросы производства и обработки стали. Челябинск: ЧПИ, 1975, № 163, с.146-152.

182. Износостойкость литых инструментов из хромистого чугуна, обработанных на вторичную твердость, при резании электродного графита /Н.М. Мирзаева, М.М. Штейнберг, А.Н. Емелюшин и др.- Рукопись депонирована в НИИмаше, 1980, № 80-80.

183. Износостойкие сплавы для отливок дробильно-размольного оборудования/ С.П.Дорошенко, В.А.Лютый, В.Я.Жук и др.// Обзорная информация. М.: ЦНИИГЭСТРОЙМАШ, 1978. 41 с.

184. Шулепов C.B. Физика углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1972,254 с.

185. Рогайлин М.И., Чалых К.Ф. Справочник по углеграфитовым материалам. Л.: Химия, 1974, 206 с.

186. Рогов A.A. Исследование процесса протягивания изделий из графи-тированного материала: Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук Челябинск, 1975 (Челяб. политехи, ин-т).

187. Лельчук С.М. Точение углеграфитовых материалов. Станки и инструмент, 1968, № 8, с.22-24.

188. Лельчук С.М. Исследование процесса стружкообразования, сил резания, износа и стойкости инструмента при точении углеграфитовых материалов электродного производства. Автореф. дис. на соиск. учен, степени канд. техн. наук. Тбилиси, 1970.

189. Хает Г.Л., Лельчук С.М. Процесс стружкообразования при резании углеграфитовых материалов.- Вестник машиностроения, 1969, № 1, с. 73-75

190. Хает Г.А., Лельчук С.М. Выбор инструмента и режимов резания при точении графитированных и угольных изделий. В кн.: Передовой и научно-технический опыт. М.: ГосНИИТИ, 1964,с.24.

191. Маргулис Д.К., Рогов A.A. Протягивание графитированных материалов. В кн.: Научные труды ГосНИИЭП, Челябинск, 1971, № 3, с.149-162.

192. Маргулис Д.К., Рогов A.A. Силы резания при протягивании графити-рованного материала В кн.: Техника и технология графитированных электродов. Челябинск: ГосНИИЭП, 1972, с.99-107.

193. Dabor L. Grafitforgac solhatosagi vissgalato.-Ger, 1965, 17, № 1, P. 510.

194. Маргулис Д.К., Рогов A.A., Мирзаева H.M. Исследование износа твердосплавного инструмента при протягивании графита,- Вестник машиностроения, 1972, № 11, с.70-72.

195. Маргулис Д.К., Рогов A.A. Стойкость протяжек при обработке графи-тированного материала В кн.: Вопросы технического прогресса в электродной промышленности. Челябинск: ГосНИИЭП, 1971, № 3, с. 213-224.

196. Повышение прочности и износостойкости твердосплавного инстру-мента./Под ред. С.П. Шабашева. М.: Машиностроение, 1968, 140 с.

197. Креймер Г.С. Прочность твердых сплавов. М.: Металлургия, 1971, 247 с.

198. Poulsen S.C. Engineering Graphite Production and Maching.- Machinery (London), 1960, V 96, № 2471, P. 636-645.

199. Poulsen S.C. The machining of nuclear graphite. Machinery (London), 1960, V 96, № 2465, P. 288-289.

200. Poulsen S.C. The machining of nuclear graphite. Machinery (London), 1960, V 96, № 2469, P. 520-531.

201. Cohlding B.J. Clean conditions During Graphite Machining and storage.-Nuclear Engineering, 1968, V 7, № 68, P.288-299.

202. Case J.M. Dew R.E., -Mashining Graphite for Atomic Energy Reactors. -Machinery (London), 1952, V 81, № 2077, P. 411-414.

203. Ивановский Е.Г. Резание древесины.M.: Лесная промышленность. 1975. 200с.

204. Кучеров И.К., Пашков В.К. Станки и инструменты лесопильно-деревообрабатывающего производства. М.: Лесная пром-ть. 1970, 560с.

205. В.Ф. Фонкин. Справочник мастера инструментальщика деревообрабатывающего предприятия.М.:"Лесная пром-ть". 1977.174 с.

206. Конструкции, настройка и эксплуатация оборудования для подготовки и заточки дереворежущего инструмента. Под ред. Д.С. Рожкова, М.: Лесная пром-ть. 1978. 248с.

207. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1983, 526 с.

208. Тихомиров P.A., Николаев В.Н. Механическая обработка пластмасс. Л.Машиностроение. 1975. 205 с.

209. Кобаяши А. Обработка пластмасс резанием. М.:, Машиностроение. 1974. 192с.

210. Штучный Б.П. Механическая обработка пластмасс. М.: Машиностроение. 1987.151 с.

211. Штучный Б.П. Обработка пластмасс резанием. М: Машиностроение. 1974.144 с.

212. Буланова М.В., Подураев В.Н. Исследования температуры резания при точении органопластиков//Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. М.: 1979, №5. С. 18-22.

213. Степанов A.A., Карпов В.П., Кислов А.Г. Исследование точения ор-ганопластика//Станки и инструмент. 1981. С26-27.

214. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургиздат, 1955, с. 133.

215. Гуляев А.П., Малинина К.А., Саверина С.М. Инструментальные стали. Справочник. М.: Машиностроение, 1975, 272 с.

216. Метод испытания материалов о не жестко закрепленные абразивные частицы. ГОСТ 23208-79.

217. Попова Н.М. Карбидный анализ стали. Оборонгиз, 1957, 100 с.

218. Фрумин И.И. Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков: Металлургиздат, 1961, 421 с.

219. Влияние технологических факторов на износостойкость деталей дробеметных аппаратов /В.А. Тейх, Р.И. Хосен, А .Я. Захаров и др. Литейное производство, 1983, № 9, с.23-24.

220. Бунин К.П, Малиночка Я.Н., Таран .Ю.Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, 1969, 415 с.

221. Bungardt К., Kunse Е., Horn Е. Untersuchunden über der Aufbaudes Systems Eisen- Chrom-Kohlenstoff. Archiv für das Eisenhuttenwesen, 1958, Bd. 29, №3,S/193-203.

222. Hoffmeister H., Schurmann E. Grundsatzliche Überlegungen zur Entstehung der Kristallseigerung und der eutektischen Zweitphasen-ausscheidung in Dreistoffsystemen. Archiv für das Eisen huttenenwnsen, 1972, Bd. 45, № 5, S. 379-387.

223. Бобух Ж.С. Исследование процессов формирования структуры и износостойких свойств высокохромистого чугуна. Автореф. дис. на со-иск. учен, степени канд. техн. наук-Харьков, 1971

224. Камараш Л. Структура и свойства белых чугунов Металловедение и термическая обработка металлов, 1974, № 3, с. 66-68.

225. Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура эвтектических сплавов. М.: Металлургия, 1978, с. 115.

226. Zhukov A.A. Shterenberg L.E., Shalashov V.A. Et all The pseudo-hexagenal irou carbide Fe7C3 and the Fe3C Fe7C3 eutectic. Acta metal-lurgica, 1973, № 3, P. 195 - 197.

227. Диаграмма состояния системы: железо-алмаз /A.A. Жуков, Л. Е. Штеренберг, В.Д. Кальнер и др.- В кн.: Структура фаз, фазовые превращения и диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука, 1974, с. 99- 103.

228. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник./под ред. М.Л. Бернштейна и А.Г. Рахштадта. Москва 1961. Т. 1.748 с.

229. Гудремон Э. Специальные стали. М.: Металлургиздат, 1959, т.1,2, 1638 с.

230. Цыпин И.И. Белые износостойкие чугуны. М.: Металлургия, 1983, 176с.

231. Сильман Г.И., Фрольцев М.С. Разработка и исследование износостойких комплексно-легированных белых чугунов, МиТОМ, 1978, N 3, с.74.

232. Исследование износа резцов из различных материалов при обработке электродного графита /ИМ. Мирзаева, М.М. Штейнберг, Д.К. Маргулис и др.- В кн.: Вопросы производства и обработки стали. Челябинск: ЧПИ, 1974, № 33, с.179-182.

233. Мирзаева Н.М., Маргулис Д.К., Рогов A.A. Исследование износа инструмента из хромистого чугуна при обработке графита В кн.: Вопросы производства и обработки стали. Челябинск; ЧПИ, 1974, № 147, с 154.

234. Голиков И.Н., Гольдштейн М.И., Мурзин И.И. Ванадий в стали. М.: Металлургия, 1968, 292 с.

235. Коршунов Л.Г. Структурные превращения при трении и износостойкость аустенитных сталей. Физика металлов и металловедение, 1992, № 8, с. 3-21.

236. Гриб В.В. Решение трибологических задач численными методами. М.: Наука, 1982. 110с.

237. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Механическое изнашивание сплавов.-M.: Недра, 1996.-364с.

238. Критерии стойкости стали при ударно-абразивном изнашива-нии./В.Н. Виноградов, Л.С. Лившиц, С.М. Левин и др.//Трение и износ, 1988, Т.9, № 2. С.24-28.

239. Сорокин Г.М. Аналитические критерии оценки износостойкости материалов// Заводская лаборатория, 1994, № 9. С. 42-48.

240. Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В., Поляков A.A. Избирательный перенос в узлах трения. М.: Транспорт, 1969. 100с.

241. Трение, изнашивание и смазка: справочник/ под ред. В.И. Крагель-ского. М.: Машиностроение, 1978. Кн. 1. 400с.

242. Козырев С.П. Гидроабразивный износ металлов при кавитации. -М.: Машиностроение, 1971. 240 с.

243. Износостойкий чугун. Огино Йосимити, Йосино Сёити, Фукуда Ханд-зо. Abrasion resistans cast iron. Япон. заяв. Кп 10, 173, №54-16323.

244. Износостойкий чугун. Кицу Фумио, Ханано Кадзуёси, Накадзава Ацу-си и др. Тоё когё к.к. Япон. пат. кл. 10, 173 №54-385587.

245. Исследование возможностей промышленного применения бориро-вания. Spatary Jon Cercetari asupra posibilitatilor de aplicareindustriala a tratamentului termochimic de borizore. "Jnd. Usoara. Piel, conf. Piele", 1997, № 24, №11.

246. Современные абразивные материалы. Okada Shojiro. "Нихонкикай гаккайси, J. Jap. Soc. Mech. Eng.", 1997, 80, № 704.

247. Практическое применение борирования. Ficht! W. Aus der Praxis bes Oberflachenborierens". Harter Techn. Mitt.", 1978,33, №1.

248. Терек А., Байка Л. Легированный чугун конструкционный материал. М.: Металлургия, 1978, 206с.

249. Петриченко A.M. Влияние титанистых включений на напряжения в хромистом чугуне. Литейное производство. 1974, №5.

250. Контеник С.К., Рябинский Р.Я. Технология изготовления литых деталей из износостойких сплавов. Литейное производство, 1968, № 8.

251. Гольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. М.: Металлургия, 1986, 272с.

252. Pradelli G. Metal (¡tal.), 1974, v 66,№ 10, p. 551-556.

253. Бор, кальций, ниобий и цирконий в чугуне и стали. Пер. с англ. М.: Металлургиздат. 1961, 460с.

254. Термодинамика, физическая кинетика структурообразования и свойства чугуна и стал и.//Воронова Н.А., Кривошеев В.А., Рудницкий Л.С. и др.- М.: Металлургия, 1971, с. 433-436.

255. Народницкий Д.Б. Металловедение и термическая обработка металлов. 1979, №8, с. 24-26.

256. Stefanescu D.M., Patras V. Giesserei-Prax., 1976, №10, s.253-259.

257. Рожкова E.B. Износостойкие чугуны с повышенной обрабатываемостью. Литейное производство. 1984, № 8.

258. Бобро Ю.Г. Легированные чугуны. М.: Металлургия. 1976, 286с.

259. Шурин А.К. Диаграммы состав свойство квазибинарных и квазитройных эвтектических систем с фазами внедрения. Диаграммы состояния в металловедении - Киев: Из-во ИПМ АН УССР. 1980. С. 5967.

260. Слободинский И.Н., Софрошенков А.Ф. Износостойкие белые ванадиевые чугуны. Литейное производство, 1975, № 9, с. 10-11.

261. Chira J., Costea Gh. Fonte cu vanadiu reztente la uzare pentru corpurile de macinat si bindajele morilor de ciment. Metalurgia (RSR), 1975, 27, № 2, s. 53-56.

262. Фремунт П. Износостойкие отливки из ванадиевого чугуна//40-й Международный конгресс литейщиков. М.: Изд-во НИИмаш, 1975, с. 228244.

263. Шалашов В.А., Сильман Г.И., Таран Ю.Н. Белый износостойкий ванадиевый чугун. Литейное производство, 1970, N 6, с.7.279

264. Садовский В.Д. Влияние частичного разложения аустенита на положение мартенситной точки В кн.: Труды Уральского филиала АН СССР, 1937, №9, с-63-65.

265. Раскисление и рафинирование высокохромистого чугуна/ В.А. Тейх, Р.И Хосен, А.Н. Литвиненко и др.// Литейное производство, 1984, № 8. С.10.

266. Цыпин И.И., Гарбер М.И., Михайловская С.С. Обрабатываемость резанием хромистых износостойких чугунов Вестник машиностроения, 1959, №11, с. 62-63.

267. A.C. № 972757. Самовращающийся чашечный резец./ А.Н. Емелю-шин и др. Не публикуется.

268. С 1976г. руководил работами по созданию и внедрению литого режущего инструмента ст. научн. сотрудник КЛМО ГосНИИЭП Емелюшин А.Н.

269. В 1979г. протяжки из легированного чугуна были внедрены в цехе №6 механической обработки МЭЗа для обработки отверстий изделий В-16и втулок ВПГ. Фактический экономический эффект в 1979г. составил 14400 рублей (акт внедрения от 3.12.79г.).

270. В 70-е и 80-е годы KJ1MO ГосНИИЭП изготавливало и поставляло инструмент из легированного чугуна электродным заводам СССР.

271. В 1980г. за разработку и внедрение протяжек из легированного чугуна для обработки графитированных изделий Емелюшин А. Н. Был награжден бронзовой медалью ВДНХ СССР (Постановление от 28.04.80г.)

272. В 1991г. лаборатория КПМО ГосНИИЭП выделилось в юридически самостоятельную организацию ООО "Профиль" и продолжало поставлять инструмент из легированного чугуна для механической обработки графитированных изделий электродным заводам России до 1993 г.

273. Оборудование для производства инструмента из легированного чугуна в настоящее время законсервировано из-за резкого снижения спроса на электродную продукцию, но при заказе с предприятий производство инструмента может быть возобновлено.

274. С 1.06,93г. концевые фрезы ив чугуна марки 300Х20Ф31 для обработки пазов и филенок деревянных изделий внедрены на МП "Эста". Экономический эффект за 6 месяцев составил 1500000 рублей.

275. Ожидаемый экономический эффект за год .составит. 1400000 -5000000 рублей.1. Подписи членов комиссии:1. Емелюшин А.Н.)

276. Сидоров И.П.) (Вочинский Г.В.)1. Утверждаю'1. У!/1РОФИТ' Щербо ЮА16" сентября 1998г

277. Испытания калибрующих валков легированного чугуна марки 300X18ФЗТ для производства биметаллических изделий типа сталь -медь

278. Стойкость валков из легированного чугуна марки 300ХШТ1Р при калибровке биметаллических изделий типа сталь медь на 50 - 30% выше по сравнению со стойкостью валков из стали Р6М5, применяемых в настоящее время.

279. Стоимость экспериментального инструмента из чугуна на 70 80% ниже по сравнению с используемым в настоящее вреш (поставляется состороны;.

280. ИВ. Ситников) дА.Н. Емелюшин) (А.К. Меркулов) (Е.И. Лопухов)

281. Стойкость кернов из чугуна марки 300Ф5 в условиях абразивного износа при производстве камня керамического 1,5-3 раза выше по сравнению с базовым импортным инструментом для пресса фирмы ::HENDL;\. применяемым в настоящее время.

282. Стоимость кернов из чугуна марки 300Ф5 в 2-8 раз по сравнению с используемыми в настоящее в настоящее время.

283. С III квартала 1998г, керны из чугуна марки 300Ф5 внедрены и используются при производстве камня керамического на Заводе керамических изделий GAü :'Промжилстрой ММКИ,1. АКТ

284. Внедрения инструмента (элементы пустотообразователей) с покрытием из чугуна и самофлюсующихся сплавов для изготовления кирпича. Инструмент предложен доцентом МГТУ им. Г.И. Носова А Н. ьмелюшиным.

285. Внедрения инструмента- из легированно^чугу"-- ^.-ip*- "«• v 5адеханичеекой обработки изделий из термсИшстов ■ .

286. Г^Г4" S чМЧГ г !! .К ' I* j-t ■ ; ■■ >i tлегированного чут*-«--» %.о для механической обработки изделий изтекстолите и гетинакса,

287. Ц ¡1 г ь.ь. воронков ' 1999г.1. Акт'испытания и внедрения рабочих колес грунтового насоса из износостойкого легированного чугуна марки 300Х20Т1Р

288. Испытания показали, что рабочие колеса грунтового насоса, изготовленного из износостойкого легированного чугуна марки ИЧ300Х20Т1Р, имеют стойкость в 1,7 6,2 раза превышающую стойкость рабочих колес из чугуна ИЧХ28Н23 применяемых в настоящее время.

289. С 1.03.99г. рабочие колеса грунтового насоса из износостойкого легированного чугуна марки ИЧ800Х20Т1Р внедрены на Учапиноком горнообогатительном комбинате.

290. Экономический эффект за 6 месяцев составил 200000 рублей. Ожидаемый экономический эффект за год составит 300000 -400000 рублей.1. Подписи членов комиссии;