Приведен новый метод определения прогнозируемой долговечности подшипников по объемному содержанию неметаллических включений. Рассмотрены результаты работ УкрНИИспецстали по разработке комплекса металлофизических методик и исследованию фазового состава и морфологии наиболее опасных крупных недеформируемых оксидных включений.

Изложены требования к качеству подшипниковой стали ШХ15СГ-В по ГОСТ 801-78 и ASTM E45 (метод А), основные положения и недостатки действующей технологии выплавки металла в дуговых печах с использованием ферросилиция ФС65 с повышенным содержанием кальция и углеродистого ферромарганца. Рассмотрено влияние растворенных в жидком углеродистом железе алюминия и кальция на равновесие с корундом, алюминатами кальция; спрогнозированы параметры опытно-промышленных плавок стали ШХ15СГ-В с использованием ферросиликомарганца.

Исследованы предел выносливости и механизмы зарождения усталостных трещин в многоцикловом режиме, используя круглые образцы из подшипниковой стали 52100, подвергаемые действию продольных сил и крутящих моментов, а также комбинации этих нагрузок. Использованы гладкие образцы и образцы с кольцевыми надрезами радиусами 1,0 и 0,2 мм. Влияние средних и многоосных напряжений на предел выносливости может быть объяснено с учетом механизмов зарождения трещин и микромеханики. Зарождение трещин происходило на оксидах, карбонитридах и на поверхности. Механизмы зарождения трещин могут быть связаны с типом нагрузки: нагрузки с вращательными главными напряжениями более деструктивны для нитридов, чем для оксидов. Возрастающие максимальные напряжения более опасны для нитридов, чем для оксидов, и вызывают большие повреждения поверхности, чем нитридов. Нормальные напряжения вызывают большее повреждение оксидов, чем касательные напряжения. Пределы выносливости рассчитаны с помощью модифицированной модели слабого звена, которая объединяет зарождение трещин в объеме и на поверхности с соответствующими критериями усталости. Для зарождения трещин в объеме использован критерий Данг Вана. Для корректного описания конкурирующего зарождения трещин на поверхности применен новый критерий. С помощью этой концепции можно предсказать предел выносливости для нагрузок, которые создают критические плоскости и диапазон в рамках ограниченного режима коэффициентов асимметрии цикла.

  Скачати повний текст

На основании вероятностно-системного подхода к проблеме оксидных включений регламентированного состава в подшипниковой стали разработана методика физико-химического моделирования состава кристаллизующихся минеральных фаз. Научно обоснован принцип регулирования содержания и соотношения активности растворенных элементов-раскислителей, обеспечивающий прогнозируемый состав включений. Приведены результаты промышленных плавок сталей класса ШХ15.

Исследовано влияние паузы между окончанием прокатки и началом ускоренного охлаждения на микроструктуру и свойства проката из подшипниковых сталей на стане 350 ОАО "ОЭМК". Рекомендовано максимально уменьшать паузу, для чего необходимо устройство ускоренного охлаждения располагать на минимальном расстоянии от последней клети, начинать охлаждение с первой его секции, в качестве чистовой использовать последнюю клеть стана.

Приведена комплексная методика исследований фазового состава и морфологии, а также классификации неметаллических включений основанная на использовании рентгеноспектрального микроанализа. Методика основана на изучении особенностей катодолюминесцентного свечения минералов под действием пучка электронов.

В результате анализа экспериментальных данных для подшипниковых электросталей ШХ15 и ШХ15СГ-В получены регрессионные модели динамики содержания хрома, кремния, марганца, углерода в металле в зависимости от количества введенных углеродсодержащих материалов, МнС17, ФМн78, ФС65, ФХ800, что позволяет прогнозировать химический состав стали по этим элементам с целью экономии раскислителей и легирующих. По результатам исследований синтезирована структурная схема автоматизированной информационной системы агрегата ковш-печь.

Проанализирован характер изменения коэрцитивной силы образцов из отожженной стали ШХ15 в условиях статического растяжения и циклического отнулевого нагружения в широком диапазоне амплитуд напряжений. Установлена возможность быстрого и надежного определения амплитудных интервалов мало- и многоцикловой усталости, а также квазистатического нагружения за счет высокой чувствительности коэрцитивной силы к величине остаточной пластической деформации стали.

В условиях ПАО "Днепроспецсталь" разработаны и внедрены гомогенизирующие режимы нагрева слитков и промежуточных заготовок подшипниковых сталей перед прокаткой на обжимно-заготовочном и сортовых станах, соответственно. Исследовано влияние изменения содержания марганца, хрома и кремния в пределах марочного состава и гомогенизирующей обработки на структурную полосчатость крупносортового проката. При содержании в стали углерода в пределах 0,97 - 1,00 % более низкие баллы структурной полосчатости характерны для плавок с содержанием марганца ниже 0,29 %.

На основании вероятностно-системного подхода к проблеме оксидных включений регламентированного состава в подшипниковой стали разработана методика физико-химического моделирования состава кристаллизующихся минеральных фаз. Научно обоснован принцип регулирования содержания и соотношения активности растворенных элементов-раскислителей, обеспечивающий прогнозируемый состав включений. Приведены результаты промышленных плавок сталей класса ШХ15.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.001.42 + К327.923.4

Рубрики:

Шарикопідшипникова сталь

Виробництво машинобудівної сталі

Шифр НБУВ: РА399795 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто утворення мікропор біля неметалевих включень при руйнуванні підшипникової сталі. Показано залежності утворення пор від температури гарячої прокатки матеріалу. Встановлено залежності між кількостями пор та температурами деформації. Надано рекомендації щодо температурних інтервалів деформації.

Систематизирован обширный материал по проблемным вопросам теории и практики производства высокоуглеродистых хромистых подшипниковых сталей группы ШХ. Изложены физико-химические процессы при внепечной обработке стали. Методами локального микрорентгеновского анализа исследованы составы ферросплавов, используемых для легирования стали ШХ15СГ-В. С использованием термодинамического моделирования определены показатели массообменных реакций в оксиднофторидных шлаках внепечной обработки. На основе развитых фундаментальных положений теории и практики раскисления стали реализована инновационная технология электроплавки подшипниковой стали с регламентированным составом и количеством неметаллических включений, позволившая повысить показатели выхода годного металла до 98 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.234.001.42 + К327.923.4 + К621.3-9

Рубрики:

Шарикопідшипникова сталь

Виробництво машинобудівної сталі

Прокатування сортового і фасонного металу

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выявлены закономерности изменения износа стали 110Х18М в зависимости от количественных характеристик упрочняющей фазы. Рекомендован интервал объемного содержания карбидов в пределах 18 - 21 % при среднем расстоянии между ними более 8 мкм, что обусловливает минимальный износ.

Індекс рубрикатора НБУВ: К651.27 + К222.234.001.42

Рубрики:

Шарикопідшипникова сталь

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К651.27 + К222.234.001.42

Рубрики:

Шарикопідшипникова сталь

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, що плазмово-дуговий переплав сталі ШХ15 завдяки інертній атмосфері (аргону) в камері печі сприяє значному очищенню від неметалевих включень і газових домішок, що вказує на високу рафінуючу здатність плазмово-дугової обробки металу.