IT-Reviews    

УЛУЧШЕНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

Муратов В.С. Сахаров В.В. Статья в формате PDF 136 KB Коррозионностойкие стали и сплавы аустенитного класса имеют пониженную обрабатываемость резанием, что связано с их повышенной вязкостью и схватываемостью с режущим инструментом, склонностью к наклепу, пониженной теплопроводностью. Это делает крайне сложной обработку таких сталей на автоматических станках в условиях массового производства.

Вместе с тем, в конструкциях автомобилей большое количество деталей, контактирующих с выхлопными газами, изготавливаются из аустенитной нержавеющей стали. Поэтому улучшение обрабатываемости резанием хромо-никелевых сталей является актуальной задачей.

Исследования выполнены на стали 12Х18Н10Т (базовый вариант), стали 12Х18Н10Т с микродобавками и сталях с повышенным содержанием никеля. Введение в состав нержавеющих аустенитных сталей ряда элементов позволяет сформировать включения избыточных фаз определенного состава и морфологии, которые, являясь концентраторами пластической деформации, облегчают стружкообразование и обрабатываемость резанием.

Реализуя данный подхода, выполнено дополнительное легирование аустенитных нержавеющих сталей селеном; селеном и теллуром; селеном, теллуром и модифицирование силикокальцием; а также увеличено содержание серы.

Легирование селеном приводит к образованию значительного количества селенидов пластинчатой формы с микротвердостью по Кнупу в пределах 106 - 182 ед. Теллур меняет состав, свойства и форму включений,: имеет место их измельчение и увеличение микротвердости в 1,5 - 2 раза. В то же время, модифицирование стали силикокальцием незначительно влияет на морфологию и микротвердость включений.

Механические свойства стали после всех вариантов легирования приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значения механических свойств стали

Вариант

σв,

МПа

σ0,2 ,

МПа

δ,

%

ψ,

%

KСU,

кДж/м2

НВ

12Х18Н10Т

(базовый)

615

300

52,8

71,3

258

156

12Х18Н10Т (+Se)

620

305

52,8

63,7

335

149

12Х18Н10Т

(+ Se + Te)

615

295

52,8

69,6

208

146

12Х18Н10Т

(+ Se + Те + SiCa)

605

275

54,0

68,2

210

145

А10Х16Н15Т

570

480

58,5

71,5

-

127

12Х18Н10Т

(ГОСТ 5949-75)

не менее

520

не менее

200

не менее

40

не менее

50

-

-

Видно, что механические свойства всех вариантов соответствуют ГОСТ 5949-75, а микролегирование существенно не ухудшает свойств стали (по сравнению с базовым вариантом).

Отработка химического состава стали велась в следующих направлениях. Существенным недостатком стали 12Х18Н10Т, ухудшающим обрабатываемость резанием, является неустойчивость аустенита, что может в процессе технологического передела и в процессе обработки резанием приводить к появлению феррита или мартенсита. Необходимо обеспечить стабильность аустенита при кристаллизации и деформировании в разных температурных условиях, что может быть достигнуто повышением содержания никеля и приближением стали к составу типа Х16Н15.

Для улучшения обрабатываемости резанием в состав стали вводится сера. В этой ситуации в стали должен быть марганец, предохраняющий сернистую сталь от красноломкости и образующий сульфиды марганца MnS, которые служат концентраторами напряжений, уменьшая степень деформации стружки и усилия резания.

В базовой стали с нормальным содержанием серы образуются сульфиды титана TiS, имеющие сложный состав и морфологию. Из-за высокой твердости они ухудшают обрабатываемость резанием. При увеличении содержания серы, в силу высокого ее сродства с титаном, меняется состав и морфология данных включений. Включения становятся комплексными и в их составе обнаруживается смесь Ti2S и MnS. При этом включения Ti2S более прочные при горячей обработке давлением, что обеспечивает уменьшение их вытянутости. Аналогично влияние на сульфиды кальция, который также вводится в сернистую нержавеющую сталь. Таким образом, целесообразно исследовать аустенитную хромоникелевую сталь со стабильным аустенитом с добавками серы, кальция и содержащую марганец и титан. Химический состав выплавленной в лабораторных условиях стали (разные слитки) следующий (% массы): С от 0,046% до 0,079%; Si от 0,48% до 0,78%; Mn от 1,21% до 1,26%; Р от 0,004% до 0,005%; Cr от 14,28% до 15,23%; Ni 12,80%; Ti от 0,31% до 0,56%; Ca варьировался от 0 до 0,006 - 0,02%; S варьировалась от 0,008 до 0,257% (введением в ковш перед разливкой в слитки).

Рост содержания серы в стали приводит к увеличению количества сульфидных включений. Исследования также показали, что наряду с сульфидными включениями в стали присутствуют нитриды и карбонитриды титана. Микрорентгеноспектральный анализ включений позволил установить, что сульфидные включения представляют собой сульфиды марганца, сульфиды титана, а также комплексные сульфиды титана, марганца, железа и даже хрома. Причем сульфидные включения часто растут на нитридных и карбонитридных фазах, что исключает отрицательное влияние последних на обрабатываемость. Дополнительное введение в сталь силикокальция лишь в отдельных малочисленных случаях приводит к сфероидизации сульфидных включений. Увеличение количества серы не меняет характер структуры металлической матрицы.

Была реализована опытно-промышленная выплавка стали типа А10Х16Н15Т с прокатным переделом в заготовки квадрата 130 х 130 мм, а затем прутки диаметром 25 мм. Химический состав стали (определялся в разных местах по сечению квадратной заготовки): С от 0,08% до 0,1%; S от 0,23% до 0,25%; Mn от 1,45% до 1,47%; Si от 0,59% до 0,60%; Сr от 16,4 % до 16,5%; Ni от 13,43% до 13,51%; Ti от 0,35% до 0,45%; Mo от 0,32% до 0,34%; W от 0,16% до 0,17% ( % массы). Оценка макроструктуры стали показала ее полное соответствие ГОСТ 10243 по величине точечной неоднородности, центральной пористости, ликвационного квадрата, подусадочной ликвации. Уровень механических свойств прутков диаметром 25 мм после закалки с 1080ºС в воде приведен в таблице 1.

Оценка обрабатываемости резанием сталей всех вариантов состава и структуры показала, что присутствие в стали халькогенидов уменьшает интенсивность изнашивания инструмента. При этом установлено, что наиболее эффективно влияние селенидов, а усложнение состава включений введением теллура и модифицирование стали силикокальцием может приводить к снижению положительного эффекта.

Результаты оценки обрабатываемости стали А10Х16Н15Т показали, что по всем исследуемым параметрам обрабатываемости этот вариант наиболее эффективен: обеспечивается более чем в 2 раза снижение интенсивности изнашивания инструмента, в 1,5 - 2 раза уменьшились составляющие силы резания.

Промышленные испытания стали А10Х16Н15Т в условиях автоматизированного производства (одношпиндельные и многошпиндельные автоматы) также показали высокую обрабатываемость сернистой аустенитной стали и ее пригодность к применению в массовом производстве. На всех операциях обработки (точении, сверлении, расточке, нарезании резьбы, обрезке) стойкость инструмента (твердосплавный и быстрорежущий) повысилась от 5 до 70 раз по сравнению с базовой сталью 12Х18Н10Т. Отмечена также легкость удаления из рабочей зоны стружки, не требующего вмешательства оператора, при обработке стали А10Х16Н15Т.

Выполнены исследования, позволяющие оценить коррозионную стойкость стали А10Х16Н15Т к воздействию конденсата выхлопных газов и к солевому туману. На основании полученных результатов установлено, что рост содержания серы в стали приводит к увеличению склонности к коррозии стали в конденсате выхлопных газов. Так рост содержания серы от 0,008% до 0,257% в стали без модифицирования силикокальцием приводит к увеличению потерь в весе от коррозии через 200 циклов воздействия конденсата с 56,6 мг/дм2 до 112,8 мг/дм2. Однако коррозионная стойкость в самом неблагоприятном варианте не уступает нержавеющей стали типа 18Cr -8Ni.

Коррозионная испытания в камере солевого тумана по ГОСТ 9.308-85 ( 5% NaCl, температура 35 ºС) в течение 1500 часов не приводили к появлению признаков коррозионного поражения.

Свариваемость всех четырех исследованных вариантов состава стали удовлетворительная. Правильный подбор сварочной проволоки, состава защитной атмосферы (аргон) и режимов сварки позволяет устранить кристаллизационные трещины в околошовной зоне и выделение карбидов по границам зерен в стали с повышенным содержанием серы.

Выполненные исследования показали возможность значительного улучшения обрабатываемости резанием нержавеющих аустенитных сталей за счет формирования в их структуре халькогенидов или сульфидов. Обеспечено сохранение уровня механических свойств, свариваемости и коррозионной стойкости стали.




Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

Взаимодействие науки и технологии

Статья в формате PDF 267 KB...

11 12 2019 15:56:20

КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ГЕМОРРАГИЧЕСКОГО СИНДРОМА ПРИ ЦИРРОЗАХ ПЕЧЕНИ

Статья посвящена современным проблемам гепатоэетерологии, в частности геморрагическому синдрому при заболеваниях печени. Основное место уделено алкогольным поражением печени. В статье присутствуют материалы посвященные изучению системы гемостаза, являющиеся сложной и актуальной проблемой в настоящее время. ...

09 12 2019 19:48:57

Максимальная скорость окисления оксида азота

Статья в формате PDF 344 KB...

06 12 2019 18:10:50

ЗНАЧЕНИЕ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Статья в формате PDF 312 KB...

03 12 2019 3:16:39

СЛЕПАЯ КИШКА У БЕЛОЙ КРЫСЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

30 11 2019 7:48:39

«КОНСУЛЬТАТИВНАЯ ПСИХОЛОГИЯ»

Статья в формате PDF 344 KB...

29 11 2019 14:26:42

ЮРЬЕВ АЛЕКСАНДР ГАВРИЛОВИЧ

Статья в формате PDF 320 KB...

28 11 2019 12:43:23

ТРАНСНАЦИОНАЛИЗАЦИЯ РОССИЙСКОГО БИЗНЕСА

Статья в формате PDF 320 KB...

20 11 2019 7:25:17

ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 239 KB...

14 11 2019 3:33:11

ВОДНЫЙ РЕЖИМ РЕК СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

Статья в формате PDF 126 KB...

10 11 2019 15:52:40

ОБ ОДНОЙ МОДЕЛИ РАВНОВЕСИЯ

Статья в формате PDF 137 KB...

07 11 2019 4:57:12

НОВООБРАЗОВАНИЯ ТОЛСТОЙ КИШКИ

Статья в формате PDF 105 KB...

03 11 2019 1:20:41

В ГОД КРОЛИКА – О КРОЛИКЕ!

Статья в формате PDF 244 KB...

29 10 2019 4:44:56

ИЗМЕНЕНИЕ КАПСУЛЫ СЕЛЕЗЕНКИ В УСЛОВИЯХ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение структуры капсулы селезенки в раннем постнатальном онтогенезе. Дана сравнительная гистологическая характеристика капсулы с учетом зависимости изменений от различной концентрации потребляемого алкоголя. ...

23 10 2019 6:26:58

ЭКОЛОГИЧНАЯ ДРЕНАЖНАЯ ТЕХНИКА

Статья в формате PDF 266 KB...

21 10 2019 21:28:18

Оценка эффективности различных методов лечения рожи

Статья в формате PDF 117 KB...

02 10 2019 11:24:46

ОСНОВЫ МЕНЕДЖМЕНТА

Статья в формате PDF 279 KB...

29 09 2019 7:48:43

НООСФЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ – ОТ ПРОШЛОГО К БУДУЩЕМУ

Статья в формате PDF 119 KB...

23 09 2019 14:25:32

Организация системы адаптации человека в онтогенезе

Статья в формате PDF 104 KB...

13 09 2019 12:40:10

ОТ РЕВОЛЮЦИЙ К ЗДОРОВОМУ СНОБИЗМУ

Статья в формате PDF 135 KB...

11 09 2019 21:24:34

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ФЛАВОНОИДОВ ИЗ ПИЖМЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

Статья в формате PDF 193 KB...

10 09 2019 5:41:37

СТОЛЯРОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

Статья в формате PDF 139 KB...

07 09 2019 7:12:59

ЭЛЕМЕНТЫ И ПУТИ РЕАЛИЗАЦИИ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ БАНКА

Статья в формате PDF 124 KB...

31 08 2019 7:20:46

ГЕНЕТИКА ПОВЕДЕНИЯ: АССОЦИАЦИЯ ГЕНОТИПА ПО ЛОКУСУ TAG 1A DRD2

В работе впервые приведены сведения об особенностях аудиогенной чувствительности и поведения в «открытом поле» двух групп крыс, гомозиготных по локусу TAG 1A DRD2. ...

23 08 2019 6:25:27

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА ИЗ ЦЕЛОГО ЗЕРНА

Разработан способ производства хлеба из целого зерна. Снижение микробиологической обсеменненности зерна осуществляется с помощью природных консервантов, которые можно вносить на стадии замачивания зерна или приготовления теста. Для повышения качества хлеба, сокращения продолжительности замачивания зерна, повышения степени его дисперсности при получении теста целесообразно использовать цитолитические ферментные препараты. ...

20 08 2019 17:19:10

Клиника и лечение кишечного амебиаза

Статья в формате PDF 104 KB...

18 08 2019 8:53:29

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АСПИРАЦИОННОЙ ПЫЛИ

Статья в формате PDF 255 KB...

16 08 2019 21:45:25

БИОХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КРОВИ КРЫС ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ОТРАВЛЕНИИ СОЛЯМИ МОЛИБДЕНА И ХРОМА

При хроническом отравлении солями молибдена и хрома определены функциональные нарушения у экспериментальных животных. Изменения в плазме крови выявили нарушения желудочно-кишечного тракта, печени, почек, сердечной мышцы крыс. ...

08 08 2019 9:42:56

АЛЕКСЕЕВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

Статья в формате PDF 338 KB...

03 08 2019 17:23:21

ПОНЯТИЕ И ПРОБЛЕМЫ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ КИБЕРТЕРРОРИЗМУ

Статья в формате PDF 262 KB...

01 08 2019 11:59:18

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ ГЕЛЕНДЖИКСКОЙ БУХТЫ

Статья в формате PDF 103 KB...

30 07 2019 7:13:43

ИСТОРИЯ РЕЛИГИИ. КУРС ЛЕКЦИЙ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 117 KB...

27 07 2019 1:34:44

О ВЛИЯНИИ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (ГМП) НА БИОТУ

Статья в формате PDF 85 KB...

22 07 2019 4:18:33

КУЛЬТУРОЛОГИЯ: СОЦИОДИНАМИКА КУЛЬТУРЫ

Статья в формате PDF 252 KB...

20 07 2019 11:33:39

ОПЫТ НЕМЕДИКАМЕНТОЗНОЙ ТЕРАПИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА

Статья в формате PDF 91 KB...

19 07 2019 22:51:18

ВОДА – НОСИТЕЛЬ ИНФОРМАЦИИ В ВОЛНОВОЙ ГЕНЕТИКЕ

Статья в формате PDF 101 KB...

16 07 2019 16:55:40

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МУЛЬТИМЕДИА В ОБУЧЕНИИ

Статья в формате PDF 246 KB...

15 07 2019 20:34:48

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!