Исследование и разработка технологии получения биметаллических отливок прокатных валков с высокой эксплуатационной стойкостью рабочего слоя
Диссертация
На основе данных микроанализа хромистых белых чугунов установлены границы влияния хрома на формирование в них карбидов различного типавыявлено, что уже при содержании 10% хрома в белых износостойких чугунах образуются карбиды Ме7Сз и Ме2зСб, дальнейшее увеличение содержания хрома увеличивает содержание карбида Ме2зС6, но не дает значительного увеличения износостойкости чугунов, поэтому для… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Аналитический обзор
- 1. 1. Условия работы прокатных валков и требования к их эксплуатационной стойкости
- 1. 2. Влияние структурообразующих факторов на формирование структуры и свойств биметаллических отливок
- 1. 2. 1. Влияние различных факторов на протекание диффузионных процессов в биметаллических изделиях
- 1. 2. 1. 1. Влияние химического состава
- 1. 2. 1. 2. Влияние температуры
- 1. 2. 1. 3. Влияние скорости охлаждения
- 1. 2. 1. 4. Диффузия элементов в железоуглеродистых сплавах
- 1. 2. 2. Влияние различных факторов на образование переходного слоя в биметаллических отливках
- 1. 2. 2. 1. Влияние разделительных сред и контактирующих поверхностей
- 1. 2. 2. 2. Переходная зона и прочность биметаллической отливки
- 1. 2. 3. Структура и свойства биметаллических отливок
- 1. 2. 3. 1. Структура, износостойкость, термостойкость прокатных валков
- 1. 2. 4. Теоретические основы износостойкости белого чугуна
- 1. 2. 1. Влияние различных факторов на протекание диффузионных процессов в биметаллических изделиях
- 1. 3. Существующие технологии получения прокатных биметаллических валков
- 1. 4. Выводы
- Глава 2. Методика исследований
- 2. 1. Методика изучения формирования переходной зоны в биметаллических отливках
- 2. 2. Методика оптимизации химического состава износостойкого чугуна
- 2. 3. Методика проведения металлографических исследований
- 2. 4. Проведение процесса плавки
- 2. 5. Методика проведения термической обработки образцов
- 2. 6. Методика проведения механических испытаний и испытаний износостойкости сплавов
- 2. 7. Определение термических напряжений
- Глава 3. Экспериментальные и теоретические исследования влияния структурообразующих факторов на свойства биметаллических отливок прокатных валков
- 3. 1. Диффузия и распределение напряжений при образовании переходной зоны
- 3. 1. 1. Этапы формирования переходной зоны в биметаллических отливках
- 3. 1. 2. Напряжения в биметаллических отливках
- 3. 1. 3. Формирование переходной зоны в биметаллических отливках из различных железоуглеродистых сплавов
- 3. 1. Диффузия и распределение напряжений при образовании переходной зоны
Список литературы
- Поляков, Б.Н. Нагруженность, несущая способность и долговечность прокатного оборудования. Текст. / Б. Н. Поляков, Ю. И. Няшин, И. Ф. Волегов, А. Ф. Трусов. М.: Металлургия, 1990. — 320с.
- Новиков В.Н. Влияние остаточных напряжений на контактно-усталостную прочность валков холодной прокатки. «Металловедение и обработка металлов», 1957, № 1.
- Груднев И.И. Работа поверхности валков станов холодной прокатки. -«Сталь», 1954, № 12, с. 1101−1106.
- Горячко В.Т. Стойкость валков холодной прокатки. В книге «Горячая обработка металлов». Министерство тяжелого машиностроения, 1950.
- Шефтель, Н. И. Производство калиброванной и холоднокатаной стали. Текст. / Н. И. Полухин. М.: Металлургиздат, 1956. — 249с.
- Драйгор, Д.А. Стойкость валков чистового холодного проката. Текст. / Д. А. Драйгор, А. С. Венжега, М. Я. Белкин, Г. И. Вальчук. М.: Издательство «Машиностроение», 1964.- 128с.
- Аксенов, Г. И Повышение стойкости легированных валков Текст. / Г. И. Аксенов, И. А. Соболевский. // Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Сталь», 1946. — № 7−8.
- Широков, A.M. Механизм разрушения рабочей поверхности прокатных валков Текст. / A.M. Широков. // Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Сталь», 1954. № 9.
- Третьяков, А.В. Температурный режим работы валков прокатных станов. Текст. / А. В. Третьяков, А. В. Грачев, П. Т. Орешкин. М: Металлургия, 1964, — 112с.
- Maratray F. «Memoires scientifiques de la revue de mettallurgie», 1971, № 2, 67−74.
- Цыпин, И.И. Износостойкие отливки из белых легированных чугунов. Текст. / И. И. Цыпин. // НИИМАШ сер. с-6−1: Технология литейного производства: Обзор. М.: Изд-во НИИМАШ, 1983, — 56 с.
- Кривошеев, А.Е. Литейные валки: теоретические и технологические основы производства. Текст. / А. Е. Кривошеев. М.: Металлургиздат, 1957,-360с.
- Гарбер, М.Е. Отливки из белых износостойких чугунов. Текст. / М. Е. Гарбер. М.: «Машиностроение», 1972, — 112с.
- Комаров, О.С. Термокинетические основы кристаллизации чугуна. Текст. / О. С. Комаров. Минск: Наука и техника, 1982, — 262с.
- Коцюбинский, О.Ю. Коробление чугунных отливок от остаточных напряжений. Текст. / О. Ю. Коцюбинский. М.: Машиностроение. 1965,-175с.
- Зайков, М.А. Режимы деформации и усилия при горячей прокатке. Текст. / М. А. Зайков. Свердловск: Металлургиздат. 1960, -230с.
- Арнольд, Л.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Текст. / Л. В. Арнольд, Е. А. Михайловский, В. М. Селиверстов. 2-е изд., перераб. -М.: Высш. шк. 1979,-443с.
- Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы Текст.: учебник для машиностроительных вузов / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1982. — 423с.
- Wells С., Mehl R.F. Rate of Diffusion of Carbon in Austenite in Plane Carbon, in Nickel and Manganese Steels. AIMME, 1940, v. 140, p. 279.
- Блантер, M.E. Фазовые превращения при термической обработке стали Текст. / М. Е, Блантер. М.: Металлургиздат, 1962. — 268с.
- Уманский, Я.С. Физические основы металловедения Текст. / Я. С. Уманский, Б. Н. Финкелыитейн, М. Е. Блантер. М.: Металлургиздат, 1955.- 182с.
- Блантер, М.Е. Теория термической обработки Текст.: учеб. для вузов. / М. Е. Блантер. М.: Металлургия, 1984. — 328с.
- М.Е. Блантер. Влияние кобальта на диффузию углерода в аустениете. -ЖТФ, 1950, т. 20, № 8.
- Энтин, Р.И. Превращения аустенита в стали Текст. / Р. И. Энтин, под ред. Ю. А. Геллера. М.: Металлургиздат, 1960. — 256с.
- Голованенко, С.А. Производство биметаллических изделий. Текст. / С. А. Голованенко, JI.B., под. ред. Э. А. Каракозова. М.: Металлургия, 1977.-160с.
- Селиванов, В.В. Аналитические методы механики сплошной среды Текст.: учеб. пособие для вузов. / В. В. Селиванов, B.C. Зарубин, В. Н. Ионов.- М.: Изд-во МГТУ, 1994. 384с.
- Повх, И.Л. Техническая гидромеханика Текст.: учеб. пособие. / И. Л. Повх. М.: Мишиностроение, 1969. — 524с.
- Мастрюков, Б.С. теплофизика металлургических процессов Текст.: учеб. для вузов. / Б. С. Мастрюков, Г. С. Сборщиков. М.: Металлургия, 1993 .-319с.
- Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя Текст. / U/ Г. Шлихтинг. -М.: Наука, 1969.-744с.
- Taylor G.I. statistical theory of Turbulence. Proc. Roy. Soc., London, Ser. a, 156(1936), 307
- Баландин, Г. Ф. Основы теории формирования отливки Текст.: учеб. пособие для вузов в 2 т. / Г. Ф. Баландин. М.: Машиностроение, 1979.
- Тимошенко, С.П. Теория упругости. Текст.: [пер. с англ.] / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. 2-е изд. — М.: Наука, 1979. — 560с.
- Голованенко, С.А. Сварка прокаткой биметаллов Текст. / С. А. Голованенко, под ред. Э. А. Каракозова. -М.: Металлургия, 1977. 160с.
- Бабаков, А.А. Материалы в машиностроении: выбор и применение Текст.: справ, в 5 т. / А. А. Бабаков, А. А. Жуков, под ред. Ф. Ф, Химушина. -М.: Машиностроение, 1968.
- Чарухина, К.Е. Биметаллические соединения Текст. / К. Е. Чарухина, С. А. Головангенко, В. А. Мастеров, Н. Ф. Казаков. М.: Металлургия, 1970.-280с.
- Адлер, Ю.П. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий Текст. / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Граневский. 2-е изд, перераб. и доп. — М.: Наука, 1976. — 278с.
- Измаилов, А.Ф. Численные методы оптимизации Текст.: учеб. пособие. / А. Ф. Измаилов, М. В. Солодов. М.: Физматлит, 2003. — 300с.
- Шевченко, В.Ю. Электрошлаковая технология в производстве современных прокатных валков (двухслойные заготовки) Текст. / В. Ю. Шевченко. // Автореферат дис. кан. техн. наук НАН Украины ИЭС им. Е. О. Патона Киев, 2001.
- Суворов, И.К. Обработка металлов давление Текст.: учеб. для вузов. / И. К. Суворов. М.: Высш. шк., 1980. — 384.
- Процессы абразивной обработки, абразивные инструменты и материалы. Шлифабразив Текст.: сб. ст. междунар. науч.-тех. конф. (Волжский 2002). Волгоград- Волжский: изд-во Волжск, инж-строит. ин-та фил. ВолгГАСА, 2002. — 150с.
- Диффузионное соединение в вакууме металлов, сплавов и неметаллических материалов Текст.: сб. науч. тр. 4 межвузовской науч,-техн. конф. 1966. ч.1 / под ред Н. Ф. Казакова. М.: Изд-во ПНИЛДСВ, 1968.-167с.
- Диффузионное соединение в вакууме металлов, сплавов и неметаллических материалов Текст.: сб. науч. тр. 5 межвузовской науч.-техн. конф. 1968. / под ред Н. Ф. Казакова. М.: Изд-во ПНИЛДСВ, 1970.-362с.
- Лариков, Л.Н. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке Текст. / Л. Н. Лариков, В. Р. Рябов, В. М. Фальченко. М.: Машиностроение, 1975.- 188с.
- Тынный, А.Н. О влиянии сульфидирования на износостойкость стали и чугуна Текст. / А. Н. Тынный, под ред. Г. В. Карпенко. Львов, 1958. — 86с.
- Шмыков, А.А. Термодинамика и кинетика процессов взаимодействия контролируемых атмосфер с поверхностью стали Текст. / А. А. Шмыков, В. Г. Хорошайлов, Е. Л. Гюлиханданов. -М.: Металлургия, 1991. 159с.
- Борисенок, Г. В. Химико-термическая обработка металлов и сплавов Текст.: справ. / Г. В. Борисенок, Л. А. Васильев, Л. Г. Ворошнин, под ред. Л. С. Ляховича. М.: Металлургия, 1981. — 424с.
- Мельник, П.И. Диффузионное насыщение железа и твердофазные превращения в сплавах Текст. / П. И. Мельник. М.: Металлургия, 1993.-128с.
- Малкович, Р.Ш. Математика диффузии в полупроводниках Текст. / Р. Ш. Малкович. СПб.: Наука, 1999. — 389с.
- Ващенко, К.И. Биметаллические отливки железо-алюминий Текст. / К. И. Ващенко, В. В. Жижченко, А. Н. Фирсатов. М.: Машиностроение, 1966.-173с.
- Лакедемонский, А.В. Биметаллические отливки Текст. / А. В. Лакедемонский. -М.: Машиностроение, 1964. 180с.
- Арзамасов, Б.Н. Научные основы материаловедения Текст.: учебник для вузов. / Б. Н. Арзамасов, А. И. Крашенинноков, Ж. П. Пастухова, А. Г. Рахштадт. -М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1994. 366с.
- Баландин, Г. Ф. Теория формирования отливки Текст.: учеб. для вузов: основы тепловой теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М.: Изд-во МГТУ, 1998.-360с.
- Вейник, А.И. Теория затвердевания отливки Текст. / А. И. Вейник. -М.: Машгиз, 1960. -464с.
- Бураков, С.Л. Литье в кокиль Текст. / С. Л. Бураков, А. И. Вейник, Н. П. Дубинин, A.M. Петриченко.-М.: Машиностроение, 1980.-415с.
- Маннинг, Дж. Кинетика диффузии атомов в кристаллах Текст.: [пер. с англ.] / Дж. Маннинг. М.: Из-во Мир, 1971. — 280с.
- Белай, Г. Е. Организация металлургического эксперимента Текст.: учебное пособие для вузов. / Г. Е. Белай, О. В. Соценко, под редакцией В. В. Дембовского. М.: Металлургия, 1993. — 256с.
- Арзамасов, Б. Н Материаловедение Текст.: учеб для вузов. / Б. Н. Арзамасов, А. В. Макарова, Г. Г. Мухин, под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. 6-е изд. — М.: Изд-во МГТУ, 2004. — 646с.
- Григорович В.К. Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов Текст. / В. К. Григорович. -М.: Наука. 1966. 268с.
- Гуляев, А.П. Металловедение Текст.: учеб. для вузов. / А. П. Гуляев. -5-е перераб. изд. М.: Металлургия. 1978. — 647с.
- Patterson W. Uber die Beziehnungen zwischen schemischer Zusammensetzung. Zefiigeausbildung und mechanischen Eigenschaften von ZuBeisen mit Zammelengraphit.-Ziesserei, 1965,17, № 4, s. 17−23.
- Самсонов Г. В., Прядко И. Ф., Прядко Л. Ф. Электронная локализация в твердом теле. М.: Наука, 1976, 343с.
- Самсонов Г. В., Упадхая Г. Ш., Нешпор B.C. Физическое металловедение карбидов. Киев: Наукова думка, 1974, 455с.
- Грей Г. Электроны и химическая связь. Перевод с английского. -М.: мир, 1966, 233с.
- Пиментел Г., Спартли Р. Как квантовая механика объясняет химическую связь. Перевод с английского. М.:-Мир, 1973,407с.
- Шустович Е.М. Химическая связь. М.: Наука, 1973, 297с.
- Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия Текст.: учеб. для вузов./ Н. С. Ахметов. 5-е изд., испр. — М.: Высшая школа, 2003. — 743с.
- Григорович В.К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа. М.: Наука, 1970,372с.
- Ормонт, Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников Текст.: учеб. пособие для вузов. / Б. Ф. Ормонт, под ред В. М. Глазова. 3-е изд., испр. и доп. -М.: Высш. шк., 1982. — 487с.
- Кристиан Дж. Теория превращения в металлах и сплавах. Перевод с английского. -М.: Мир, 1978, ч.1., 870с.
- Полинг Л. Природа химической связи. Перевод с английского. М.: Госхимиздат, 1947,440с.
- Караченцев, Г. В. Энергия разрыва химической связи. Потенциалы ионизации и сродство к электрону Текст. / Г. В. Караченцев, В. Н. Кондратьев. М.: Наука, 1974. — 351с.
- Дриц, М.Е. Свойства элементов Текст.: справочник в 2 кн. / М. Е. Дриц, Н.Т. кузнецов, под общ. ред. М. Е. Дрица. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Руда и металлы, 2003.
- Лившиц, Б.Г. Металлография Текст.: учеб. для вузов. / Б. Г. Лившиц. -М.: МИСИС, 1976.- 129с.
- Элиот Р. Структура двойных сплавов. М.: Наука, 1970, т.1., 456с, т.2., 472с.
- Физическое металловедение Текст.: в 3-х т.т. [пер. с англ.] / под ред. Р. У. Кана Челмерс Б. М.: Металлургия, 1987.
- Стройман, Н.М. Холодная сварка металлов Текст. / Н. М. Стройман. -Л.: Машиностроение, 1985.-224с.
- Технология сварки металлов в холодном состоянии. Сахацкий Г. П, -Киев.: Наук. Думка, 1979, 396с.
- Франценюк, И.В. Альбом микроструктур чугун, стали, цветных металлов и их сплавов Текст. / И. В. Франценюк, Л. И. Франценюк. М.: Академкнига, 2004. — 192с.
- Справочник по чугунному литью Текст. / Под ред. Н. Г. Гиршовича. -3-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1978. — 760с.
- Баландин, Г. Ф. Физико-химические основы литейного производства Текст. / Г. Ф. Баландин, В. А. Васильев, под ред. Г. Ф. Баландина. М.: Машиностроение, 1971.-226с.
- Телегин, А.С. Тепломассоперенос Текст.: учеб. для вузов. / А. С. Телегин, B.C. Швыдкий, под ред. Ю. Г. Ярошенко. изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Академкнига, 2002. — 454с.
- Флеминге, С.М. Процессы затвердевания Текст.: [пер. с англ.] / С. М. Флеминге. М.: Мир, 1977. — 434с.
- Мастрюков, Б.С. Теплофизика металлургических процессов Текст.: учеб. для вузов. / Б. С. Мастрюков, Г. С. Сборщиков. М.: Металлургия, 1993 .-319с.
- Гуляев, Б.Б. Теория литейных процессов Текст.: учеб. для вузов. / Б. Б. Гуляев. Л.: «Машиностроение», 1976. -216с.
- Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ Текст. / И. В. Крагельский, М. Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977.-526с.
- Новик, Ф.С. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов Текст. / Ф. С. Новик, Я. Б. Арсов. М.: Машиностроение, 1980.-304с.
- Попов, А.А. Теоретические основы химико-термической обработки стали Текст. / А. А. Попов. Свердловск: Металлургиздат, 1962. — 120с.
- Аносов, В.Я. Основы физико-химического анализа Текст. / В. Я. Аносов. М.: Наука, 1976. — 504с.
- Чугун Текст.: справ, изд. / Под ред. А. Д. Шермана, А. А. Жукова. М.: Металлургия, 1991.-576с.
- Марочник сталей и сплавов Текст. / А. С. Зубченко, М. М. Колосков, Ю. В. Каширский, под общ. ред. А. С. Зубченко. 2-е изд., доп. и испр. — М.: Машиностроение, 2003. — 784с.
- ГОСТ 3443–77. Отливки из чугуна с различной формой графита Текст. М.: Изд-во стандартов, 1977. — Юс.
- Жуков, А.А. Износостойкие отливки из комплексно-легированных белых чугунов Текст. / А. А. Жуков, Г. И. Сильман, М. С. Фрольцов. М.: Машиностроение, 1984.- 104с.
- Малинина, Р.И. Практическая металлография Текст. / Р. И. Малинина. М.: Интермет Инжиниринг, 2004. — 230с.
- Пантелеенко, Ф.И. Самофлюсующиеся диффузионно-легированные порошки на железной основе и защитные покрытия из них Текст. / Ф. И. Пантелеенко Мн.: УП «Технопринт», 2001. — 300с.