Проведен системный анализ стандартных алюминиевых сплавов, применяемых для изготовления корпуса блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Разработаны технические требования к новому литейному высокопрочному алюминиевому сплаву. Выделены группы легирования стандартных алюминиевых сплавов, установлены основные принципы легирования и определены предельные значения прочностных характеристик стандартных алюминиевых сплавов. Предложен принцип создания нового литейного высокопрочного алюминиевого сплава.

Исследовано влияние содержания кремния и магния на структуру, временное сопротивление при растяжении и модуль упругости сплавов системы Al - Si - Mg, дополнительно легированных комплексом Mn, Cr, Ni, Ti, Zr. Показаны основные типы структур и фазовых составляющих структуры экспериментальных сплавов. Описаны механизмы кристаллизации эвтектической колонии и его изменение в зависимости от степени эвтектичности сплавов. Определены функции поверхностей концентрационных зависимостей временного сопротивления при растяжении и модуля упругости сплавов. Установлена корреляция топографии поверхностей функций исследованных свойств с критическими линиями диаграммы состояния базовой системы Al - Si - Mg.

Исследована возможность электроискрового легирования стали 45 белыми высокохромистыми чугунами доэвтектического, эвтектического и заэвтектического составов. Наилучшие результаты (коэффициент массопереноса 0,73, толщина покрытия 300 мкм) получены на сплаве доэвтектического состава, содержащего 12 % мас. Al. Приведены данные микроструктурных и микрорентгеноспектральных исследований электроискрового покрытия из этого сплава. Износостойкость при абразивном изнашивании электроискрового покрытия из этого сплава в 3,7 раза превышает износостойкость закаленной стали 45.

Проведено обобщение влияния модифицирования на износостойкость и механические свойства стандартных сплавов Х19ГД, ЧХ16М2, ЧХ28Н2 и 240Х24МГ2ФРЮ системы Fe - Cr - C в зависимости от содержания углерода. В результате проведения экспериментов установлено, что при минимальных значениях углерода прочность чугуна ЧХ16М2 за счет модифицирования увеличивается на 30 %, сплава Х19ГД - на 37 %, прочность чугуна ЧХ28Н2 уменьшается на 12 %, сплава 240Х24МГ2ФРЮ - на 25 %, стрела прогиба у чугунов ЧХ16М2 и ЧХ28Н2 растет на 30 %, сплава Х19ГД - на 40 %, в сплаве 240Х24МГ2ФРЮ падает на 40 %. С увеличением количества углерода в сплавах твердость у чугунов ЧХ16М2 и ЧХ28Н2 увеличивается на 8 и 12 % соответственно и является постоянной в сплавах Х19ГД и 240Х24МГ2ФРЮ. Относительная износостойкость у чугунов ЧХ16М2 и ЧХ28Н2 благодаря модифицированию увеличилась на 33 %, в сплаве 240Х24МГ2ФРЮ - в 11 раз. Модифицирование не повлияло на износостойкость сплава Х19ГД.

На основе анализа научных публикаций отечественных и зарубежных авторов и результатов собственных исследований установлено, что в системе железо-углерод, в стальном диапазоне содержания углерода 0,35 - 0,8 %, функции зависимости износа железнодорожных колес и рельсов и вязкости разрушения среднеуглеродистых сталей подобны, имеют нисходящую ветвь, перегиб в области 0,8 % углерода и выходят на экспоненту при содержании углерода более 0,8 %, что соответствует положениям закона Курнакова.

Проведен сравнительный анализ химического состава и уровня механических свойств стандартных колесных сталей и новых колесных сталей, разработанных во ФТИМС НАН Украины. Разработанные стали имеют повышенный уровень ударной вязкости и имеют прочностные характеристики на уровне стандартных сталей. Такой уровень свойств новых сталей обеспечивает повышение надежности и долговечности колес.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.062 + К413.1 + З565.22

Рубрики:

Механічні властивості заліза та його сплавів

Тертя в машинах і механізмах

Відцентрові (радіальні) насоси

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнен сопоставительный анализ химических составов, механических свойств и маркировки рельсовых сталей, установленных стандартами Украины, Европейского Союза и Российской Федерации. Установлены базовые комплексы легирования и схемы дополнительного легирования рельсовых сталей стандартов разных стран. Стандарт Украины отображает в маркировке рельсовых сталей тип плавильной печи, в которой выплавляют сталь. Стандарт Украины проводит маркировку рельсов с учетом уровня свойств стали и устанавливает четыре категории рельсов, которые можно изготавливать из 18 марок рельсовых сталей. Уровень свойств стали в рельсах достигается их термической обработкой. По стандартам Европейского Союза и Российской Федерации тип рельсов определяется маркой стали. Базовые комплексы легирования по стандартам Украины, Евросоюза и РФ подобны. По стандартам Евросоюза и РФ схемы дополнительного легирования включаютхром, ванадий и азот. Стандарт Украины не использует хром, ванадий и азот, но использует титан в двух марках сталей. Стандарты Европейского Союза и Российской Федерации регламентируют по 7 марок рельсовых сталей. Уровень свойств рельсовых сталей по стандартам Украины, Европейского Союза и Российской Федерации находится практически на одном уровне. Стандарты Европейского Союза и Российской Федерации предусматривают уровень предела текучести рельсовых сталей выше, чем требования стандарта Украины. Установлено, что без соответствующей адаптации стандартов между собой не могут проводиться взаимные замещения рельсов, изготовленных в разных странах.