Особливості структуроутворення швидкорізальних сталей з підвищеними властивостями, одержаних з використанням технології струменевого формування порошків та матеріалів - Автореферат

Виходячи з цього, дослідження особливостей струменевого формування швидкорізальних сталей, зокрема структури металу, у поєднанні з оптимізацією хімічного складу сталі та режимів подальшої пластичної деформації і кінцевої термічної обробки, з урахуванням особливостей цього процесу є актуальними як у науковому, так і прикладному аспектах. Розробити технологію одержання заготовок з економнолегованих швидкорізальних сталей, з урахуванням структуроутворення, особливостей процесу струменевого формування та наступних технологічних операцій: пластичної деформації і зміцнюючої термічної обробки. швидкорізальний сталь пластичний струменевий Для реалізації поставленої мети в роботі були сформульовані наступні задачі дослідження: - визначення переваг струменевого формування порівняно зі стандартними технологіями виробництва при одержанні швидкорізальних сталей; Вперше встановлено закономірності процесів кристалізації та структуроутворення в обємі консолідованих заготовок економнолегованих швидкорізальних сталей за умов технології струменевого формування та їх звязок з характеристиками кінцевої структури сталей після пластичної деформації та зміцнюючої термічної обробки. Вперше показано, що структура сталі, одержаної струменевим формуванням, після пластичної деформації прокатуванням характеризується високою дисперсністю структурних складових, у першу чергу карбідної фази, що зберігається і після високотемпературної зміцнюючої термічної обробки, забезпечуючи високий комплекс фізико-механічних властивостей сталей;Показано перспективність технології струменевого формування у порівнянні з існуючими технологіями одержання швидкорізальних сталей. Термічну обробку проводили за стандартними режимами швидкорізальних сталей та варіювали температурні режимами гартування для їх оптимізації з урахуванням особливостей технології струменевого формування. Визначення характеристик різання кінцевих фрезах зі швидкорізальних сталей Р6М5 та Р2АМ5Ф3СБ, одержаних струменевим формуванням, проводили на верстаті “MIKRON” при обробці різанням сталі марки 3Х2В8Ф. У третьому розділі описано процес технології струменевого формування (метод “Osprey process”), який полягає у розплавленні металу в індукційній печі, вливанні розплаву у металоприймач після чого струмінь рідкого металу поступає у форсунку, у якій відбувається розпилення розплавленого металу газом з утворенням потоку рідких та твердорідких крапель, котрі попадають на горизонтальну поверхню кристалізатора, розплющуються і формуються у вигляді заготовки. Визначено оптимальну температуру гартування сталі Р6М5 струменевого формування, яка становить 1210 0С, що на 20-30 0С нижче температури гартування сталі того ж класу традиційного способу ливарного виробництва.У дисертації наведене нове вирішення науково-технічного завдання у галузі порошкової металургії - створення різального інструменту з економнолегованих маловольфрамових швидкорізальних сталей з наперед заданою структурою та високим комплексом фізико-механічних та експлуатаційних властивостей за рахунок встановлення звязку між розміром, швидкістю охолодження, фізичним станом частинок порошку та структурою, утвореного ними консолідованого компакту, при формуванні методом “Osprey process”, та спадкового збереження розмірів і гомогенності карбідної складової в металі різального інструменту, не зважаючи на зміну її фазово-структурного складу під час подальшої пластичної деформації та термічної обробки. Показано, що за висотою заготовки у структурі металу забезпечується рівномірне розподілення легуючих елементів по тілу зерна, одержання дрібнозернистої структури без обособлених утворень карбідної евтектики та великих первинних карбідних (карбонітридних) фаз, що зумовлює підвищенню технологічної пластичності сталі. Вперше встановлено, що використання технології струменевого формування швидкорізальних сталей дозволяє зменшити кількість легуючих елементів за рахунок рівномірного їх розподілу по тілу зерна на відміну від традиційного ливарного виробництва, яке потребує перелегування, повязаного з тим, що більшість легуючих елементів при кристалізації зливка відтісняється у вигляді рідкої карбідної евтектики на границі зерен і в подальшому призводить до утворення карбідної сітки, яку необхідно руйнувати, щоб підготовити структуру до подальшої пластичної деформації. Висока дисперсність карбідної складової дослідних сталей після пластичного деформування та термічного зміцнення, підвищує комплекс їх фізико-механічних властивостей (Р6М5: міцність на згин 3300-3500 МПА, ударна вязкість 21,0-19,0 Дж/см2 при 65-66 HRC; Р2М5: міцність на згин 3500-3700 МПА, ударна вязкість 20,0-19,0 Дж/см2 при 65-66 HRC) у порівнянні зі сталями того ж класу, одержаних за традиційним способом виробництва. Показано ефективність впливу додаткового комплексного легування (N - Si - Nb - V) швидкорізальної сталі Р2М5 на її фізико-механічні властивості (міцність на згин 3600-3800 МПА; ударна вязкість 20,0-18,0 Дж/см2; 65-66 HRC; HRC59 при 625 0С), що дозволило знизити у три рази

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ