Аннотация
Современное развитие машиностроительной отрасли связано с повышением качества готовых изделий и снижением затрат на их производство. В условиях современного литейного производства сталь с первоначальной структурой часто не удовлетворяет предъявляемым требованиям без дополнительной обработки или же каких-либо дополнительных воздействий на процессы при их изготовлении. В настоящее время на производстве применяется достаточно много способов улучшения качества металла, воздействуя на него на стадии кристаллизации. Регулировать свойства готового металла можно уже на начальных стадиях приготовления с помощью внешнего воздействия на расплав. Варьируя режимы и методы обработки расплава, можно в широких пределах изменять структуру и свойства металла. Введение легирующих и модифицирующих элементов в расплав зачастую приводит не только к положительным, но и отрицательным побочным эффектам, многие элементы оказывают негативное воздействие на металл. При этом происходит увеличение стоимости. Использование внешних физических и теплофизических воздействий на расплав позволяет в значительной степени улучшать свойства металла без попадания в него нежелательных примесей, как происходит при легировании и модифицировании.
Изучено влияние внешних комплексных воздействий на структуру и свойства отливок из стали марки 150ХНМ. Разработаны режимы высокотемпературной обработки, параметры наносекундного электромагнитного импульса в процессе кристаллизации, режимы термовременной выдержки. Выявлено влияние перегрева металла, наносекундного электромагнитного импульса, термовременной выдержки на структуру и механические свойства отливок. Приведены результаты изменения свойств изделий за счет применения оптимальных режимов внешних комплексных воздействий.
Ключевые слова
Высокотемпературная обработка, структура, сталь, наносекундный электромагнитный импульс, твердость, износостойкость, ударная вязкость, прочность.
1. Балакирев В.Ф., Крымский В.В., Шабурова Н.А. Облучение расплавов металлов мощными электромагнитными импульсами / Институт металлургии УрО РАН, Екатеринбург; Южно-Уральский государственный университет. Челябинск, 1996. 5 с.
2. Михалкина И.В. Выбор и обоснование режима высокотемпературной обработки расплава литейной штамповой стали с целью улучшения ее структуры и свойств: автореф. дисс. … канд. техн. наук. Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2015. 23 с.
3. Спасский А.Г. Основы литейного производства: учеб. пособие. М.: Металлургиздат, 1950. 319 с.
4. Григорьев А.К., Коджаспиров Г.Е. Термомеханическое упрочнение стали в заготовительном производстве. Л.: Машиностроение, 1985. 143 с.
5. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов сплавов. М.: Металлугия, 1968. Т. 1. 1172 с.
6. Чернов В.П. Теория расплавов: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2016. 79 с.
7. Чернов В.П. Теория расплавов: учеб. пособие. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. 143 с.
8. Савина Л.Г. Влияние высокотемпературной обработки расплава на структуру и свойства высокоуглеродистых сплавов железа: дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2003. 129 с.
9. Новохатский И.А., Архаров В.И. Определение относительных долей структурных составляющих металлических расплавов // ФММ. М.: Металлургия, 1971. Т. 31. №6. С. 1263-1267.
10. Гуляев А.А. Металловедение. Изд. 5-е перераб. М.: Металлургия, 1977. 647 с.
11. Ефимов А.В., Чернов В.П. Термовременная обработка отливок из стали марки 150ХНМ // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. №1. С. 79–84.
12. Ефимов А.В., Чернов В.П. Влияние внешних воздействий на структуру и свойства стальных отливок // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: сборник материалов 76-й международной научно-технической конференции / Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2018. С. 11–17.