Досягнення високої твердості поверхневого шару низьковуглецевих сталей. Обробка поверхні з магнітним скануванням вугільної дуги. Прогрів без розплавлювання поверхні. Збільшення твердості у зоні перекриття зміцнюваних смуг і зменшення кількості проходів.
Аннотация к работе
Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова АВТОРЕФЕРАТ дисертаційної роботи на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова (НУК) Міністерства освіти і науки України, м. Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Лебедєв Юрій Михайлович, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, кафедра зварювального виробництва. Київ, керівник відділу "Фізико-металургійні процеси зварювання середньолегованих високоміцних сталей". доктор технічних наук, професор Захист відбудеться 13.10.2008 року о _11_ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 38.060.01 при Національному університеті кораблебудування імені адмірала Макарова за адресою: НУК, проспект Героїв Сталінграда, 9, м.Аналіз способів нагрівання доводить, що для поверхневого загартування найдоцільніше використовувати нагрівання дугою з неплавким електродом. Дослідження проводилися в рамках держбюджетних науково-дослідних розробок на замовлення Міністерства освіти і науки України за напрямком Національної науково-технічної програми "Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі", тема "Дослідження фізико-хімічних процесів і розробка технології поверхневого зміцнення сталей з низкою прогартовуваністю методом загартування" № ГР - 0102U001016 (№ 1428 2001-2003 р.), тема "Наукові основи технології зєднання жароміцних, туготопких, керамічних і композиційних матеріалів стосовно газових турбін та енергетичних пристроїв спеціального призначення" № ГР - 0102U005200 (№ 1417 2002-2004 р.). Метою наукового дослідження є встановлення закономірностей впливу теплових процесів нагріву дугою з неплавким електродом з додатковим зовнішнім магнітним полем і без нього на геометричні розміри зони прогріву та структурні перетворення низьколегованих низьковуглецевих сталей, розробка технології поверхневого зміцнення сталей з низьколегованою і низьковуглецевою структурою шляхом нагрівання дугою з неплавким електродом, яка враховує встановлені особливості. Основні завдання наукового дослідження: - розробити методику дослідження теплових процесів нагрівання при поверхневому зміцненні дугою з неплавким електродом з магнітним керуванням; розробити технологію поверхневого зміцнення низьковуглецевих низьколегованих сталей дугою з неплавким електродом.Для обробки поверхні дугою з неплавким електродом був вибраний метод магнітного сканування дуги перпендикулярно руху джерела нагріву. Відповідно до поставлених задач вплив поверхневого нагріву дугою з неплавким електродом на структурні перетворення в сталях вивчався на плоских зразках розміром 10x100x100 мм. При дослідженні впливу сили зварювального струму дуги з вугільним електродом на геометричні характеристики прогріву сталевої пластини було встановлено, що в діапазоні струму від 60 до 150 А глибина прогріву змінюється від 0,8 до 2,5 мм, а ширина від 3,0 до 5,2 мм. При нанесенні на поверхню пластини K2CO3 знижується напруга на дузі і дещо підвищується струм, також підвищується стабільність горіння дуги. Після прогріву дугою з вугільним електродом середньої частини циліндричних зразків поверхневі шари мають мартенситну і мартенситобейнітну структуру зі значною неоднорідністю по вуглецю.Встановлено, що сканування магнітним полем дугового розряду з неплавким електродом під час поверхневого загартування сталей дозволяє перетворити джерело нагріву з точкового на смуговий і виконувати обробку поверхні без її розплавлювання практично на будь-яких режимах доступних по стійкості для обраного електрода. Виявлено, що низьковуглецеві сталі мають високу температуру закінчення мартенситного перетворення і тому їхнє поверхневе загартування нагріванням дугою з неплавким електродом може виконуватися без примусового охолодження. Особистий внесок автора: проведено експериментальні дослідження з поверхневого зміцнення конструкційних сталей; знайдено мінімальні значення шляху дифузії для різних сталей. Особистий внесок автора: проведено експериментальні дослідження з поверхневого зміцнення і металографічні дослідження низьковуглецевої сталі Ст.3; за теоретичними розрахунками побудовані залежності розміру ребра А куба до діаметра перлітного зерна D від обємної частки перліту b і обємної частки перліту b від концентрації вуглецю в низьковуглецевих сталях. Особистий внесок автора: проведено експериментальні й теоретичні дослідження з поверхневого зміцнення конструкційних сталей із застосуванням магнітного сканування дуги для підвищення продуктивності процесу.