На базе выполненных в ФТИМСе НАН Украины экспериментальных исследований, результатов опытно-промышленного освоения и промышленного основания обобщены некоторые из основных закономерностей комплексного воздействия азота и нитридных фаз на процесс формирования структуры и физико-механических свойств ряда специальных сталей и, в частности, коррозионностойких и нержавеющих, жаропрочных, инструментальных штамповых.

Приведены результаты сравнительных испытаний аустенитных сталей на термостойкость. Показано, что применение хромоникельмарганцевых сталей с азотом взамен хромоникелевых 30Х18Н10С2Л, 40Х24Н12С2Л, 30Х25Н19С2Л и других позволит в 2 - 4 раза снизить расход никеля на машиностроительных и рудоремонтных заводах при изготовлении оснастки термического оборудования.

Рассмотрены новые сорта сталей для нужд железных дорог. Показаны преимущества их применения с точки зрения повышения уровня безопасности, надежности и долговечности колес и рельсов, узлов и деталей вагонов; возможности увеличения грузоподъемности вагонов, снижения металлоемкости подвижного состава.

Отмечено, что научный и практический опыт разработки, производства и промышленного применения сталей с карбонитридным упрочнением позволяет прогнозировать при их применении для железнодорожного транспорта повышение в 2 - 3 раза надежности и долговечности пары колесо - рельс, снижение до 30 % веса грузового вагона и повышение на 20 - 30 % их грузоподъемности, повышение в 2 - 3 раза надежности и долговечности его основных узлов и деталей (тележки, автосцепное устройство).

Исследовано влияние температуры и фазового состава на технологическую пластичность жаропрочных и жаростойких Cr - Mn - N - (Ni) аустенитных и Cr - Mn - N феррито-аустенитных сталей с метастабильным аустенитом. Определены температурные интервалы удовлетворительной пластичности сталей при свободной осадке.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.08

Рубрики:

Вплив легувальних елементів і домішок на структуру і властивості залізних сплавів. Теорія легування. Леговані залізні сплави

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043 + К222.08

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Вплив легувальних елементів і домішок на структуру і властивості залізних сплавів. Теорія легування. Леговані залізні сплави

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана методика определения влияния режимов теплового воздействия горячей заготовки на изменение температур в поверхностном слое формообразующего инструмента. Определены температурные зависимости в поверхностном слое толщиной 0,25 мм для роликов МНЛЗ и дорна пильгер-стана.

Экспериментальные данные лабораторных исследований показали, что комплексное применение модифицирования азотом при нитридном упрочнении, также внешнего физического воздействия на расплав и затвердевающий металл (электромагнитное перемешивание, вибрация горизонтально-кругового и вертикального действия), обеспечивает значительно больший эффект по диспергированию дендритной структуры и снижению химической и физической неоднородности стали, чем при их раздельном применении.

Экспериментальные данные лабораторных исследований показали, что комплексное применение модифицирования азотом при нитридном упрочнении и внешнее физическое воздействие на расплав и затвердевающий металл (электромагнитное перемешивание, вибрация горизонтально-кругового и вертикального действия) обеспечивают значительно больший эффект по диспергированию дендритной структуры и снижению химической и физической неоднородности стали, чем при их раздельном применении.

Научный потенциал, практический опыт создания и применения экономно легированных сталей с нитридным упрочнением позволяет эффективно решить задачу коренного повышения качества, надежности и долговечности сталей массового применения при существенном снижении потребности в легирующих элементах.

Рассмотрены этапы развития лаборатории стального литья, организованной в 1963 г. в Институте литейного производства и преобразованной в 1980 г. в отдел литья дисперсионно-упрочненных сплавов. Проанализированы основные научные и практические результаты деятельности подразделения. Показано, что промышленное применение технологии микролегирования сталей азотом в комплексе с активными нитридообразующими элементами может в значительной мере решить задачу повышения конкурентоспособности отечественной металлопродукции, снижения материальных, трудовых и энергетических затрат на ее производство.

По технико-экономическим показателям наиболее рационально задача может быть решена в самые сжатые сроки применением технологии микролегирования азотом и ванадием стандартных перлитных колесных сталей. Разработка научных и технологических основ этой технологии и ее промышленное опробование и освоение проведено во ФТИМС НАН Украины. Приведенный уровень повышения микролегированием комплекса свойств сталей гарантирует повышение в 2 - 3 раза надежности и долговечности горячекатаных колес, а в сочетании с внешним и физическим воздействием на затвердевающий металл прогнозирует производство высококачественных литых колес.

Дисперсионное нитридванадиевое упрочнение эффективно улучшает не только объемные функциональные свойства штамповых сталей, но и свойства азотированного слоя, в частности, прочность, тепло-, термо- и износостойкость. Это обеспечивает повышение в 2 - 3 раза долговечности кузнечно-прессового инструмента горячего деформирования и пресс-форм литья под давлением цветных сплавов даже при замене более легированных штамповых сталей.

Показана возможность повышения (на 15 - 57 %) эксплуатационной долговечности (по износостойкости) железнодорожных колес, изготавливаемых литьем в песчано-глинистые формы, за счет микролегирования азотом и дополнительного дисперсионного нитридного упрочнения.

Рассмотрены причины неэффективного применения микролегирования титаном, цирконием и алюминием конструкционных сталей с нитридованадиевым упрочнением, подвергаемых стандартным видам термической обработки. Обоснованы технологические параметры эффективного применения нитридного (карбонитридного) упрочнения сталей.

Полученные данные по теплостойкости и износостойкости подтверждают целесообразность и возможность разработки высокоуглеродистых сталей для различных отраслей машиностроения и, прежде всего, для транспортного, с высоким уровнем прочности, усталостной выносливости, теплостойкости и износостойкости при трений скольжения и качения за счет дополнительного дисперсионного упрочнения и смены морфологии карбидной фазы с пластинчатой на сферическую.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.043

Рубрики:

Структурні і фазові перетворення в залізі та його сплавах. Теорія термічної обробки

Шифр НБУВ: Ж14475 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены экспериментальные данные по физико-механическим и функциональным свойствам разработанной новой колесной стали условной марки КАФ с комплексным дисперсионным нитридванадиевым и твердорастворным упрочнением кремнием и марганцем и пониженным содержанием углерода. Показаны ее преимущества над стандартной сталью по прочности, вязкости, усталостной прочности, износостойкости, склонности к образованию дефектов типа "ползун".

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.