Розробка технологічних основ локального зміцнення виробів із залізних сплавів на основі закономірностей структуроутворення при діянні дугового розряду - Автореферат

Державний вищий навчальний заклад РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОСНОВ ЛОКАЛЬНОГО ЗМІЦНЕННЯ ВИРОБІВ ІЗ ЗАЛІЗНИХ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ СТРУКТУРОУТВОРЕННЯ ПРИ ДІЯННІ ДУГОВОГО РОЗРЯДУНауковий керівник доктор технічних наук, професор АЛІМОВ Валерій Іванович, Державний вищий навчальний заклад “Донецький національний технічний університет” Міністерства освіти і науки України (м. Захист відбудеться “8” листопада 2007 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.052.01 Державного вищого навчального закладу “Донецький національний технічний університет” за адресою: 83000, м. З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Донецького національного технічного університету за адресою: 83000, м. Вирішено актуальну науково-технічну задачу з встановлення закономірностей структуроутворення при зміцненні сталей і чавунів з використанням дугового розряду, розробці технологічних основ локального зміцнення виробів із залізовуглецевих сплавів, а також з практичного випробування дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу. залізовуглецевий сплав дуговий сталь Отримано кількісні значення й вивчений механізм рафінування зміцненої поверхні від неметалічних включень при обробці дугою.Дисертаційна робота виконана відповідно до планів науково-дослідницьких робіт кафедри “Фізичне матеріалознавство” Донецького національного технічного університету, на якій у 2000 - 2005 р. виконувалися науково-дослідні роботи Д 12-01 “Розвиток наукових і технологічних основ плазмового зміцнення металопродукції” (державний реєстраційний номер 0101V001106), а також Н-22-2000 “Розробка наукових і технологічних основ локальної обробки металовиробів широкого спектра призначення”, у яких автор брав участь як відповідальний виконавець і виконавець відповідно. Метою дисертаційної роботи є розвиток уявлень про особливості і закономірності структуроутворення сталей і чавунів при впливі дугового розряду і розробка технологічних основ локального зміцнення виробів, а також практичне випробування дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу. Для досягнення цієї мети були поставлені наступні задачі: Визначити вплив параметрів обробки на процеси в зоні впливу дугового розряду. Виявити особливості фазових і структурних перетворень при зміцненні дуговим розрядом. Вивчити структуру і властивості сталей, чавунів і твердих сплавів після обробки дуговим розрядом.Шляхом порівняння характеристик різних ВДЕ показано, що зміцнення дуговим розрядом характеризується меншою вартістю технології й устаткування. Відзначено, що в нечисленних роботах, що стосуються зміцнення дуговим розрядом, в основному, містяться результати несистематизованих експериментів, методика яких визначається, очевидно, випадковим вибором параметрів обробки чи наявним устаткуванням.Показано, що особливості дугорозрядного зміцнення звязані з механізмом насичення поверхні вуглецем. Вуглець, який випаровується в анодній плямі електрода, осаджується на поверхню, що зміцнюється. З однієї сторони вона підвищує стабільність дуги, з іншого боку - екранує поверхню від впливу дуги аж до запобігання оплавлення поверхні. Залежність вмісту вуглецю від сили струму дуги має мінімум при силі струму близько 125 А. Спочатку концентрація вуглецю зростає через посилення розігріву електрода і збільшення швидкості випаровування, а потім знижується через утворення на поверхні сажистої коринки.У дисертації вирішена актуальна науково-технічна задача по встановленню закономірностей структуроутворення при зміцненні сталей і чавунів з використанням дугового розряду, на підставі цього розробці технологічних основ локального зміцнення виробів із залізовуглецевих сплавів, а також по практичному випробуванню дугорозрядного зміцнення на деталях, що працюють в умовах абразивного зносу. Існує необхідність проведення подальших досліджень у даній області в частині виявлення залежностей структури і властивостей сталей і чавунів від технологічних параметрів обробки, визначення характеру впливу фізичних властивостей матеріалу електродів на вміст вуглецю в зміцненому шарі, визначення найбільш перспективної області застосування дугорозрядного зміцнення. Встановлено, що основними технологічними параметрами, що роблять вплив на структуру і властивості при зміцненні дуговим розрядом, є сила струму і швидкість переміщення дуги (тривалість впливу), схема впливу (пряма чи непряма дуга) полярність і рід струму. Основні особливості структуроутворення при зміцненні дуговим розрядом повязані з механізмом насичення поверхні, що зміцнюється, вуглецем: випаром вуглецю з анодної плями вуглеграфітового електрода, переносом вуглецю на поверхню, що зміцнюється, перемішуванням розплавленого металу в ЗО під дією гідродинамічних потоків. Встановлено, що значну роль в цьому механізмі відіграє осадження вуглецевої пари на поверхні з утворенням шару піровуглецю, який екранує поверхню від впливу дуги.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ