Спосіб термообробки маловуглецевого легованого наплавленого металу

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, а саме - до способу термообробки маловуглецевого наплавленого металу. Спосіб термообробки маловуглецевого легованого наплавленого металу включає його нагрівання в міжкритичному інтервалі температур - Ас1 + (30-80 С), витримку і охолоджування на повітрі. Винахід забезпечує підвищення зносостійкості наплавленого металу в зварних конструкціях. UA 104355 C2 (12) UA 104355 C2 UA 104355 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі металургії і зварювального виробництва, а саме - способу термообробки маловуглецевого легованого наплавленого металу з метою підвищення його зносостійкості. Відомий спосіб нормалізації зварних з'єднань, що містить нагрів до температури вище Ас 3, витримку і охолоджування на повітрі (Лившиц Л.С., Хакимов А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 174-180). Цей спосіб викликає подрібнення зерна і призводить до поліпшення механічних властивостей зварного з'єднання. Відомий спосіб нормалізації наплавленого металу, застосований для регулювання стабільності аустеніту до деформаційного мартенситного перетворення (Малинов В.Л. Разработка экономно легированных наплавочных материалов для повышения износостойкости деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания / В.Л. Малинов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.06 "Сварка и родственные технологии". - Мариуполь: ПГТУ. - 1999. - 19 с.). Проте цей спосіб передбачає нагрівання також до температури вище Ас 3, у ряді випадків до підвищених температур (1100 °C), що обумовлює значну витрату енергоносіїв, а у ряді випадків викривлення наплавленого металу. Відомий спосіб термообробки зварних конструкцій, прийнятий за найближчий аналог, що передбачає їх нагрівання нижче температури Ас 1 - на 500-650 °C, витримку і охолоджування на повітрі (Лившиц Л.С. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. / Л.С. Лившиц, А.Н. Хакимов. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 186-188.). Вказаний спосіб термообробки широко застосовується для зняття напруги в основному і наплавленому металі. Проте зносостійкість маловуглецевого наплавленого металу після використання вказаного способу термообробки істотно знижується в порівнянні з рівнем, досягнутим після наплавлення. У основу винаходу поставлена задача розробки способу термообробки маловуглецевого легованого наплавленого металу, в якому нові умови виконання термообробки дозволяють отримати в наплавленому металі підвищену зносостійкість. Для вирішення поставленої задачі в способі термообробки маловуглецевого легованого наплавленого металу, що включає нагрівання, витримку і охолоджування на повітрі, відповідно до винаходу, нагрівання наплавленого металу проводять в міжкритичному інтервалі температур Ас1 + (30-80 °C). Температура нагрівання і тривалість витримки у вказаному інтервалі вибирають залежно від хімічного складу наплавленого металу. Така послідовність операцій обумовлена наступним. Нагрівання наплавленого металу в міжкритичному інтервалі температур і витримка призводить до перерозподілу вуглецю і легуючих елементів між α- і γ-фазами і збагаченню останньої аустенітоутворюючими елементами. В результаті після охолоджування з температури нагрівання до кімнатної температури утворюється багатофазна дисперсна структура, що містить поряд з іншими фазами (мартенсит, карбіди та ін.) залишковий метастабільний аустеніт. Останній здатний при зношуванні перетворюватися на мартенсит деформації, що забезпечує підвищену зносостійкість наплавленого металу. Нижча температура нагрівання, ніж Ас1+30 °C, збільшує тривалість необхідної витримки для перерозподілу легуючих елементів між α- і γ-фазами, що неефективно. Вищий нагрів, ніж Ас1+80 °C, знижує міру збагачення вуглецем і легуючими елементами аустеніту. Відповідно, їх буде менше в продуктах його розпаду, що знизить зносостійкість наплавленого металу. Після оптимального режиму витримки при температурі Ас 1 + (30-80 °C) і охолоджування на повітрі до кімнатної температури забезпечується поєднання міцних і пластичних структур, що підвищує опір руйнуванню при зношуванні. Дослідження проведені на кафедрі "Матеріалознавство" ПДТУ на зносостійкість при сухому терті за схемою колодка ролик. Як еталон використали сталь 45 після відпалу. Приклад 1 Наплавлений метал, отриманий вживанням дроту ПП-Нп 18 × 1Г1М, був нагрітий по зазвичай прийнятому режиму на 550 °C, витримано 1 год. і охолоджений на повітрі. Відносна зносостійкість при цьому знизилася з 1,7 після наплавлення до 1,3. Після запропонованої термообробки цього ж наплавленого металу з нагрівання в міжкритичному інтервалі температур до 750 °C, витримки 1 год. і охолоджування на повітрі відносна зносостійкість склала 1,6. Приклад 2 1 UA 104355 C2 5 10 15 Відносна зносостійкість металу, наплавленого порошковою стрічкою ПЛ-Нп 15Г5, після нагрівання по відомому способу на 550 °C (