LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення фізико-механічних властивостей графітизованих сталей

напружень і теплопровідності у широких межах. Аналіз мікромеханізму тріщиноутворення показав, що головним фактором, що визначає опір графітизованої сталі руйнуванню при статичному та циклічному навантаженні є форма графітових включень і що по показниках, які визначають інтенсивність тріщиноутворення, вони перевершують високоміцні чавуни.

3. Із застосуванням математичного планування експерименту отримані кореляційні залежності, що описують вплив кремнію, міді та алюмінію на параметр форми графіту l, границю міцності, відносне видовження, статичну тріщиностійкість, критичний і пороговий коефіцієнти циклічної в'язкості руйнування, що дозволило запропонувати склад графітизованої сталі 150СДЛ: 1,4...1,6%С; 0,2...0,3%Mn; 0,9...1,1%Sі; 1,0...1,2 %Cu; 0,20...0,25%Al з показниками властивостей: sВ500МПа; s0,2420МПа d7%; К1С55; Кfc70; та теплопровідністю l31Вт/мК.

4. Встановлено, що збільшення вмісту міді до 1,57...2,27%, унаслідок твердорозчинного та дисперсійного зміцнення, призвело до підвищення границі міцності sв на 55...80%, границі плинності s0,2 на 50...90%, коефіцієнта інтенсивності напруг К1С на 70% та критичного коефіцієнта циклічної тріщиностійкості DКfc на 30...50%, теплопровідності на 27% та термостійкості на 45%, а також до зниження відносного видовження d на 30%. Отримані результати були підставою для запропонування складу термостійкої сталі 150СД2Л: 1,4...1,6%C; 0,2...0,3%Mn; 0,9...1,1%Sі; 1,75...2,25%Cu; 0,20...0,25%Al.

  • Вперше отримано дані про вплив хімічного складу (Sі, Mn, Cr, Nі, Mo, Cu, Al) і термічного оброблення (графітизуюче і сфероідизуюче відпалювання, нормалізування з відпусканням) на коефіцієнт інтенсивності напружень К1С, графітизованих сталей, які показали, що за цим показником графітизовані сталі перевершують високоміцні чавуни феррито-перлитного і перлітного класів у 1,3...1,6 рази. Встановлено можливість підвищення механічних властивостей графітизованих сталей (після графітизуючого відпалювання, нормалізування й високого відпускання) до sв=1100...1120 МПа, s0,2=800...810 МПа, НВ360...380, d=1,6% й в'язкості руйнування К1С=18...20 у результаті легування марганцем до 1,8%; хромом до 0,6%; нікелем до 1,2% і молібденом до 0,3%.

  • Вперше отримано кінетичні діаграми втомного руйнування графітизованих сталей, які показали, що за опором руйнуванню при циклічному навантаженні вони у середньому у 1,5 рази перевищують високоміцні чавуни феррито-перлитного й перлітного класів.

  • Оптимальним сполученням наведених характеристик, а також високою циклічною тріщиностійкістю характеризувалася сталь типу 150СХНЛ (1,4...1,6%С; 0,4...0,6%Mn; 0,9...1,1%Sі; 0,20...0,25%Al; 0,25...0,35%Cr; 1,0...1,2%Nі) після графітизуючого і сфероідизуючого відпалювань: sВ=690...697МПа, s0,2=340...350МПа, d=7,5...8,0% и НВ200...220, К1С=39...41 и DКfc=55...58.

  • Результати досліджень дозволили рекомендувати для промислового впровадження сталі: 150СДЛ – для деталей загального призначення; 150СД2Л – для деталей, що працюють в умовах термоциклічного навантаження; 150ХГСНЛ – для відповідальних деталей, що працюють в умовах статичних та циклічних навантажень. Проведено дослідно-промислові випробування виливниць для розливання алюмінієвих та мідних сплавів, виготовлених зі сталі 150СД2Л. Отримане збільшення стійкості виливниць на 20% по відношенню до стійкості виливниць з високоміцного чавуну. Очікуваний економічний ефект за рахунок економії металу складає 58110 грн.


    СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ


  • Осташ О.П., Волчок І.П., Андрейко І.М., Акімов І.В., Головатюк Ю.В. Міцність та циклічна тріщиностійкість графітизованих сталей // Фізико-хімічна механіка матеріалів, 2002.-№6. – С.7-12.

  • Акимов И.В., Андрейко И.М. Малоцикловая выносливость графитизированных сталей с различной формой графитовых включений // Нові матеріали в металургії та машинобудуванні, 2003. - №1. – С.38-40.

  • Акімов І.В., Савченко В.О. Вплив міді на термостійкість графітизованих сталей // Машинознавство, 2004.- №1. – С. 49-50.

  • Акимов И.В., Андрейко И.М. Влияние легирования на свойства графитизированных сталей // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. праць НТУ "ХПІ". – Харків: Курсор, 2002. – Вип.1(5). – С.17-24.

  • Акимов И.В., Волчок И.П. Повышение качества графитизированных сталей // Перспективные задачи инженерной науки. Сб. научн. трудов. Вып. 2. –Днепропетровск: Gaudeamus, 2001. – С. 135-141.

  • Акимов И.В., Андрейко И.М. Сопротивление разрушению графитизированных сталей // Перспективні задачі інженерної науки. Зб. наук. праць. Вип. 3. –Дніпропетровськ.: Gaudeamus, 2002. – С. 124-131.

  • Осташ О.П., Акимов И.В., Андрейко И.М., Головатюк Ю.В. Прочность и циклическая трещиностойкость графитизированных сталей // Строительство, материаловедение, машиностроение. Сб. научн. трудов. Вып.15, ч.1 – Днепропетровск: ПГАСА, 2002. – С. 99.

  • Акимов И.В., Савченко В.О. Влияние легирования и термической обработки на свойства графитизированных сталей. // Перспективні задачі інженерної науки. Зб. наук. праць. Вип. 4. –Дніпропетровськ.: Gaudeamus, 2003. – С.184-188.

  • Андрейко И.М., Акимов И.В. Механизм разрушения графитизированных сталей с различной формой графитовых включений при статическом нагружении // Строительство, материаловедение, машиностроение // Сб. научн. трудов. Вып.22, ч.1, – Днепропетровск: ПГАСА, 2003. – С. 156-157.

  • Акимов И.В., Андрейко И.М. Малоцикловая выносливость графитизированных сталей с различной формой графитовых включений // Неметалеві включення і гази у ливарних сплавах. Зб. наук. праць. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2003. – С. 40-43.

  • Акімов І.В., Савченко В.О. Вплив міді на властивості графітизованих сталей // Нові конструкційні сталі та стопи і методи їх обробки для підвищення надійності та довговічності виробів: Зб. наук. праць. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2003. – С. 123-125.

  • Акімов І.В., Савченко В.О. Вплив міді на термостійкість графітизованої сталі // Шостий міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові: Тези доповідей. – Львів: КІНПАТРІ ЛТД. – 2003. – С. 140.


    АННОТАЦИЯ


    Акимов И.В. Повышение физико-механических свойств графитизированных сталей. – Рукопись.

    Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.01 – "Материаловедение". – Запорожский национальный технический университет, Запорожье, 2004.

    Диссертационная работа посвящена актуальному вопросу оптимизации состава и расширению области применения малоизученного конструкционного материала – графитизированных сталей


  •