Ресурсозберігаючі способи поверхневого зміцнення металовиробів

ДВНЗ "ПДТУ" > Інновації > Найбільш ефективні науково-технічні розробки > Ресурсозберігаючі способи поверхневого зміцнення металовиробів
29

(науковий керівник – Чейлях  О.П., д.т.н., проф.)

Розроблено нові наукоємні способи та технології поверхневого зміцнення металевих виробів зі сталей та чавунів, які дозволяють отримувати поверхневі метастабільні фазово-структурні модифікації. Реалізовано ефект самоорганізації структури та самозміцнення поверхневого шару безпосередньо у процесі випробувань та експлуатації металовиробів за рахунок введення в дію прихованих внутрішніх ресурсів самого матеріалу, чим забезпечено ресурсозбереження та підвищення продуктивності обладнання.  Відмінними рисами та перевагами розроблених фазово-структурних поверхневих модифікацій є їхня метастабільність, ступінь якої регулюється за допомогою легування, а також способів та режимів різноманітних обробок. Це дозволяє керувати кінетикою деформаційних структурно-фазових перетворень у процесі випробувань та під час експлуатації металовиробів, а при оптимальних структурі та об’ємі зазначених перетворень досягати суттєво більш високих показників властивостей, у тому числі зносостійкості, у порівнянні з традиційними матеріалами. Розроблено новий склад економнолегованого зносостійкого чавуну і запропоновано технологію його термічної обробки, що дозволило регулювати ступінь метастабільності аустеніту, підвищити зносостійкість і довговічність металовиробів в умовах інтенсивного ударно-абразивного зношування у поєднанні з розігрівом.
Розробка охороняється патентами України № 93842,  № 95559.

Уперше створено фізико-математичну модель розподілу легуючих елементів між шарами наплавленого економнолегованого Fe-Cr-Mn металу, яка дозволяє за допомогою наплавлювально-технологічних параметрів формувати метастабільні фазово-структурні модифікації і композиції, управляти хімічним і фазовим складом, структуроутворенням і властивостями металовиробів.  У порівнянні з чавунами на Fe-V-Cr-С та Fe-Cr-Ni-С основах (які містять до 10 % V і 9…10 % Ni) виробництва Японії, розроблений у ДВНЗ «ПДТУ» чавун ЧХ14Г6Т після оптимальних режимів термообробки відрізняється підвищеною в 1,5…2 рази абразивною зносостійкістю. Вартість розробленого наплавлювального порошкового матеріалу значно менш (на 1700-1800 дол. США на 1 т) у порівнянні з відомим матеріалом, який виробляється у Німеччини та Росії.

Реалізація розробки забезпечує  ресурсозбереження  за рахунок  економії гостро-дефіцитних в Україні легованих сталей та наплавлювальних матеріалів, коштовних легуючих компонентів (нікелю, молібдену, ванадію, ніобію, вольфраму тощо), дозволяє підвищити комплекс фізико-механічних та експлуатаційних властивостей металевих виробів, їх надійність та довговічність. Використання у виробництві розроблених технологій термообробки дає можливість суттєво зменшити екологічне навантаження на навколишнє середовище, яке пов’язане з усуненням екологічно небезпечного впливу металевого нікелю, що міститься у дорогих складнолегованих сплавах та наплавлювальних матеріалах.
Стан готовності розробки:проведено виробничі випробування дослідно-промислових партій змінних швидкозношуваних деталей металургійного та сільськогосподарського устаткування. Випробування партії лопаток дробометів зі сталі 20ГЛ, а також молотків зернодробарок зі сталі 25 показало їх підвищену в 1,5…2 рази зносостійкість і  в 1,7…3 рази  більш високу довговічність (у порівнянні з серійними).  Нові технології поверхневого зміцнення металовиробів рекомендовано до впровадження на металургійних комбінатах України. Очікуваний економічний ефект від використання  тільки на одному з металургійних підприємств нового складу порошкового дроту для електродугового наплавлення деталей   перевищує 900 тис. грн.

Результати розробки можуть широко використовуватись в металургійній галузі, машинобудуванні, сільгоспмашинобудуванні, а також на підприємствах ремонтно-реноваційного профілю.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter або це повідомлення.

Оставите комментарий

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.


Комментарии:
всего 0

Повідомити про помилку