Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Фурман Игорь Евгеньевич

Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов
<
Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фурман Игорь Евгеньевич. Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов : дис. ... канд. техн. наук : 05.16.04 Екатеринбург, 2007 148 с. РГБ ОД, 61:07-5/2157

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса 8

Глава 2. Физико-химические свойства кобальтовых стеллитов 27

2.1 Поверхностное натяжение расплавов на основе кобальта 28

2.2 Смачивание стали кобальтовыми стеллитами 32

Выводы 40

Глава 3. Износостойкость кобальтовых стеллитов 41

3.1 Влияние химического состава на износостойкость кобальтовых стеллитов

3.1.1 Износ по закрепленному абразиву

3.1.2 Износ по незакрепленному абразиву 52

3.1.3 Газо-абразивный износ 55

3.1.4 Газо-абразивный износ при повышенных температурах 60

3.1.5 Износ металла по металлу 62

3.2 Изучение эксплуатационных свойств кобальтовых стеллитов для упрочнения опор шарошечных долот 69

Глава 4. Технология изготовления литых наплавочных прутков из кобальтовых стеллитов .78

4.1 Технология приготовления расплава

4.2 Вязкость кобальтовых стеллитов 81

4.3 Разработка технологии литья наплавочных прутков из стеллитов..99

4.4 Влияние технологических параметров на заполняемость литейных форм кобальтовыми стеллитами 102

4.5 Установка для вакуумного всасывания наплавочных прутков из стеллитов 111

4.6 Влияние некоторых технологических параметров на структуру литых прутков 113

Выводы 118

Глава 5. Промышленные испытания деталей машин, наплавленные кобальтовыми стеллитами 120

5.1 Промышленные испытания буровых долот

5.2 Промышленные испытания пил со стеллитовой наплавкой 124

5.3 Производственные испытания лопаток авиационных двигателей наплавленных стеллитом 127

5.4 Опробование технологии вакуумного всасывания для получения литых прутков из жаропрочных никель-кобальтовых сплавов 129

Выводы 130

Общие выводы по работе 131

Библиографический список 135

Приложения 141

Введение к работе

Актуальность работы

Одной из важнейших задач машиностроения является снижение материалоемкости продукции, повышение срока службы и технического уровня выпускаемых машин, их надежности, удлинения межремонтных периодов. В большинстве случаев выход из строя деталей машин обусловлен локальным изнашиванием рабочих поверхностей в местах интенсивного взаимодействия с рабочей средой или сопряженной деталью. При этом изменение первоначальных размеров деталей в большей степени зависит от поверхностной прочности, которая является не менее важной характеристикой, чем объемная. Высокая поверхностная прочность при условии эксплуатации деталей часто должна сочетаться с пластичностью сердцевинных областей. Обеспечить такой комплекс свойств, используя для изготовления только один сплав, не всегда удается, а в некоторых случаях это становится экономически не обоснованным. Существует целый ряд способов повышения износостойкости деталей: химико-термический, поверхностное легирование, наплавка и напыление специальных сплавов на поверхность деталей, армирование их и т.д.

Поверхности деталей машин, работающих при повышенных температурах и в агрессивных средах, наплавляют специальными высоколегированными сплавами, содержащими обычно до 30% легирующих элементов. Этот способ оправдал себя при изготовлении многих деталей машин, например, пил, ножей для резки горячего металла, седел вентилей, клапанов двигателей, подшипников шарошечных долот. Для упрочнения деталей, работающих в условиях значительного нагружения и высоких температур, используют наплавку высоколегированными кобальтовыми сплавами -стеллитами.

В России разработкой стеллитов на основе кобальта практически не занимались. ГОСТ 21449-75 содержит всего две марки стеллита ВЗК и ВЗКр, которые используются в деревообрабатывающей промышленности, для упрочнения зубьев дисковых, рамных и тарных пил и ножей рубанков, в автомобильной промышленности для наплавки клапанов и седел двигателей, а также в нефтегазовой промышленности для упрочнения клапанов задвижек высокого давления. Такой универсализм не позволяет достичь максимальных результатов упрочнения на всех этих деталях. Пределы варьирования содержания легирующих элементов в этих сплавах очень велики и составляют обычно несколько процентов, что приводит к тому, что один и тот же сплав обладает совершенно различными физико-механическими свойствами. Это так же приводит к ограничению использования этих сплавов в промышленности.

Кроме того, изготовление наплавочных прутков из стеллитов производится методом литья в песчано-глинистые формы, и не позволяет получать их с качественной поверхностью без пригара и шероховатости. Прутки, изготавливаемые по такой технологии, требуют дополнительной механической обработки, что приводит к значительным потерям таких дорогостоящих материалов как кобальт и вольфрам. Кроме того, применяемая технология не позволяет получать прутки диаметром меньше 4 мм, что во многом сдерживает их применение в авиационной промышленности, и требует ее совершенствования.

Цель работы

Изучение влияния содержания легирующих элементов кобальтовых стеллитов и технологических параметров литья прутков с целью повышения износостойкости деталей за счет регламентации химического состава сплава и совершенствования технологии изготовления прутков.

Основное внимание было уделено решению следующих задач: изучению влияния основных легирующих элементов на смачивание стеллитами различных марок сталей и сплавов, из которых изготавливаются изделия, подвергаемые упрочнению стеллитами; исследованию влияние химического состава стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ на эксплуатационные свойства изделий; разработке технологических параметров литья прутков диаметром от 2 до 8 мм из вышеуказанных сплавов, обеспечивающих получение качественных готовых изделий.

Научная новизна работы

  1. Установлено, что углерод и хром снижают поверхностное натяжение кобальтовых стеллитов, а вольфрам и ниобий незначительно его увеличивают, краевые углы смачивания стеллитами долотных сталей 14ХНЗМА, 15НЗМА, 19ХГНМА; клапанной стали 40Х9С2; стали Х9В и сплава ЖС6У меняются в пределах 8 - 51, что существенным образом влияет как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки.

  2. Уточнены пределы легирования стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ углеродом, вольфрамом и хромом, позволяющие повысить износостойкость сплавов при работе в различных агрессивных средах.

  3. Установлены закономерности формирования равномерной карбидной структуры кобальтовых стеллитов в зависимости от термовременных параметров их выплавки и обработки.

  4. Установлены и обоснованы режимы литья кобальтовых стеллитов в кварцевые трубы методом вакуумного всасывания, обеспечивающие получение литых наплавочных прутков без внутренних и поверхностных дефектов.

Практическая значимость работы

Разработана технология получения прутков из кобальтовых стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ диаметром от 2 до 8 мм, обеспечивающая получение готовой продукции, соответствующей требованиям нормативной документации. Прутки из вышеуказанных сплавов прошли промышленные испытания на ОАО «Уралбурмаш», ОАО «Пермский моторный завод», ФГУП ММПП «Салют», ОАО «Арамильский авиаремонтный завод № 695», ОАО «Ростовский завод гражданской авиации № 412», ООО «Ремжилстрой-КСЗ». На предприятии ОАО «Уралбурмаш» была внедрена технология изготовления прутков диаметром 4 и 6 мм с уточненными пределами содержания легирующих элементов в сплаве ЗВ14КБ.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях, съездах и семинарах: Second International Conference on Mathematical Modeling & Computer Simulation of Metal (Ariel, Israel, 2002); на VI съезде литейщиков России (Екатеринбург, 2003); на VII отчетной конференции молодых ученых (Екатеринбург, 2005); на VII съезде литейщиков России (Новосибирск, 2005); на XII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Томск, 2006).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Смачивание стали кобальтовыми стеллитами

Кобальтовые стеллиты вступают в химическое взаимодействие с вышеперечисленными сталями, что может привести к изменению их свойств и структуры. Такое взаимодействие может привести и к заметному изменению краевых углов смачивания. В работах Хлынова В.В.[57,58] показано, что при интенсивном взаимодействии расплавов со смачиваемой подложкой в последней под каплей образуется лунка, а на периметре смачивания образуются бурты в результате деформации подложки. Все это приво дит к значительному искажению величин определяемых краевых углов смачивания при использовании статических методов их определения. Поэтому краевые углы смачивания в исследуемых системах измеряли в процессе растекания расплавленных стеллитов по подложкам из вышеперечисленных сталей и сплавов (стр. 28). Измерения проводили после завершения кинетического режима течения, когда на периметре смачивания устанавливались равновесные углы смачивания. Опыты проводились на установке [61], схема которой представлена на рис.6. Установка представляет собой вакуумную печь (2) сопротивления с молибденовым нагревателем, смонтированным на медных водоохлаждае-мых токоотводах (5), и защитными экранами (6). В нижней части печи установлен столик, на котором помещается навеска металла (4). В верхней крышке смонтированы два водоохлаждаемых штока, к которым крепились исследуемые подложки (1). Штоки можно перемещать вручную или ревер —9 сивным двигателем (10) со скоростью порядка 4-Ю см/с. Установка подложки в горизонтальное положение осуществляется изменением наклона печи.

Опыты проводили в атмосфере гелия высокой чистоты. Каплю расплавленного стеллита формировали в чашечках из окиси бериллия. Фотосъемку осуществляли цифровой фотокамерой с последующей передачей информации на персональный компьютер. Относительная ошибка опыта согласно[55] составляла 1,5%. Результаты опытов представлены в табл. 5-11. Как видно, из табл. 5-11 все вышеперечисленные стали достаточно хорошо смачиваются исследуемыми стеллитами. В зависимости от химического состава, в пределах регламентированных ГОСТом, краевые углы меняются в пределах от 8 до 51. Такое различие может сказаться как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки. Недооценка этого фактора часто приводит к браку при наплавке стеллитами деталей машин. 1. Изучено влияние химического состава стеллитов ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ с различным содержанием легирующих элементов в пределах, допустимых ГОСТом и техническими условиями, на их поверхностное натяжение. Установлено, что углерод и хром снижают поверхностное натяжение кобальтовых стеллитов, а вольфрам и ниобий незначительно его увеличивают. 2. Исследовано смачивание стеллитами ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ ряда сталей и сплавов: долотных сталей 14ХНЗМА, 15НЗМА, 19ХГНМА; клапанной стали 40Х9С2; стали Х9В и сплава ЖС6У. Установлено, что краевые углы смачивания возрастают с увеличением процентного содержания легирующих элементов (особенно вольфрама). В зависимости от химического состава сплавов, краевые углы смачивания меняются в пределах от 8 до 51. Такое различие может сказаться как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки. Как уже отмечалось ранее, кобальтовые стеллиты используются для придания износостойкости и жаропрочности поверхности детали. В работе было изучено влияние химического состава стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ в пределах варьирования легирующих элементов, предусмотренного ГОСТ 21449-75, на их эксплуатационные свойства.

Газо-абразивный износ при повышенных температурах

Образец 1 помещался в металлической камере, выложенной огнеупорным кирпичом. В камере горел факел пламени, получаемый сгоранием дизельного топлива, распыляемого через форсунку 2 сжатым воздухом (10 Па). В форсунку из бункера подавались одновременно частицы электрокорунда фракции 0,2 - 0,315 мм. Образец устанавливался под различными углами атаки.

В качестве испытуемых образцов использовали сплавы из табл. 12. Опыты проводились при температурах 200, 400, 600 С. О износостойкости судили по потере массы образца. Так как при этих температурах в кобальтовых стеллитах вышеуказанных марок не происходит фазовых превращений, а микротвердость фазовых составляющих меняется незначительно, износостойкость кобальтовых стеллитов при этих температурах так же не отличалась от таковой, полученной при комнатных температурах (п. 3.1.3). Действительно для стеллита ЗВ14КБ с максимальным содержанием легирующих элементов износ при 600 С превысил таковой при 20С в среднем на 12%, а для сплава ВЗК - на 16,7 %, (рис. 18), что свидетельствует о достаточной эффективности использования таких материалов при повышенных температурах.

Наряду с вышеперечисленными видами износа существует износ металла по металлу. Он может реализоваться при трении двух металлов с абразивной прослойкой между ними. При этом происходит микрорезание с возникновением отделяющейся стружки и нанесение царапины с образованием пластически оттесненных навалов, что является типичным в случае абразивного разрушения. Навалы по краям и царапины состоят из «пред-разрушенного» материала с большим количеством трещин, надрывов, с малой твердостью и прочностью. Вновь наносимые царапины по имеющимся навалам вызывают их разрушение с отделением частиц металла, обуславливающим весовой и объемный износ[65,66].

Отдельно выделяют износ при трении металлических пар[73]. При этом в процессе сухого трения при различных нагрузках может происходить холодное сваривание - схватывание металлов. Микротвердость в зоне схватывания всегда выше, чем вдали от этой зоны [68]. Это приводит к возникновению разрушения не на границе схватывания, а в глубине основного металла. При этом на поверхности трения кроме кольцевых царапин (для вращающихся образцов)наблюдаются наросты, а дальнейший износ резко увеличивается[66].

Существуют различные мнения[65] о влиянии на износ номинальной площади контакта металлов. Поэтому, учитывая возможность такого влияния, сравнение износостойкости металлов можно проводить только при одинаковых площадях контактирования и одинаковых схемах взаимодействия.

Для определения износостойкости нами использовалась установка СМЦ-2, предназначенная для испытания материалов на износ и определения их антифрикционных свойств при трении скольжения и трении качения при нормальных температурах с парами образцов: диск-диск, диск-колодка, втулка-вал. Схема установки приведена на рис. 19. Электромеха нический привод (1) со ступенчатым регулированием скоростей придает вращательное движение испытуемым образцам (2, 3). Механизм нагруже-ния (4) служит для приложения нагрузки к образцам. Измерение крутящего момента осуществляется с помощью датчика (5). Результаты измерений крутящего момента (момента трения) определяются по показаниям потенциометра (6), расположенного на пульте управления. Пульт управления выполнен отдельным узлом. Для проведения испытаний в жидких средах с различными образцами установка укомплектована камерами и приспособлениями.

Принцип работы машины заключается в том, что образцы совершают движение относительно друг друга при заданной нагрузке Опора шарошечного долота представляет собой подшипник качения (рис. 22), состоящий из цапфы (3) с одной стороны и шарошки (1) с другой стороны, между которыми находятся ролики из стали 55СМ5ФА (4,7). Современные опоры шарошечных долот недолговечны и часто выходят из строя, что требует постоянной замены всего долота. К сожалению, опору отдельно заменить нельзя, т.к. конструктивно долота не разборные.

Влияние технологических параметров на заполняемость литейных форм кобальтовыми стеллитами

С целью отработки технологии литья стеллитовых прутков методом вакуумного всасывания было изучено влияние температуры металла, давления и химического состава сплава на заполняемость стеллитом ЗВ14КБ кварцевых труб различного диаметра и толщины стенки.

В экспериментах использовались кварцевые трубы из бразильского либо мадагаскарского кварца, термообработанные по пятиступенчатому режиму отжига с 1443 С. Изменение внутреннего диаметра и толщины трубы не превышало 0,1 мм. Некоторые свойства труб представлены в табл. 15 Особенностью этих труб является высокая термостойкость, что позволяет многократно использовать их для литья прутков. Средняя стойкость трубок составляет 60 - 80 заливок.

К наплавочным пруткам предъявляются требования по их длине (длина прутков диаметром 4 - 8 мм по ГОСТ 21449-75 составляет 450 мм, а длина прутков диаметром 1,5 - 3 мм по нормативно-технической документации от 70 до 150мм соответственно). Кроме того, не допускаются несплошности и газо-усадочные раковины в объеме и на поверхности прутка. Для определения возможности достижения этих требований нами было проведено предварительное компьютерное исследование режимов заполнения кварцевых труб расплавленными стеллитами.

Компьютерное моделирование велось в программах "Flow 3D" и "LVM Flow". Было изучено влияние толщины стенки труб, внутреннего диаметра труб, разряжения в ресивере, температуры расплава на заполняе-мость стеллитами и возникновение газовых дефектов за счет фонтанирования металла, а так же возникновение усадочных дефектов при кристаллли-зации расплавов в трубах. Результаты расчетов сравнивались с экспериментальными данными. Эксперименты проводились на установке, пред-ставленной на рис. 41. Результаты экспериментов представлены на рис. 46 - 48 и в табл. 16. Как и следовало ожидать, увеличение содержания хрома и вольфрама в сплавах ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ приводит к снижению жидко-текучести на 15 - 20% по сравнению со сплавами с минимально допустимым содержанием этих элементов. Это связано как с повышением вязкости расплавов, так и с повышением температуры ликвидуса с увеличением содержания вышеуказанных элементов.

Опыты показали, что толщина стенки трубы (в диапазоне 0,5-2,5 мм) не оказывает существенного влияния на жидкотекучесть стеллитов. Поэтому использовались трубки с толщиной стенки 2,0 - 2,5 мм, т.к. их стойкость к теплосменам оказалась в 3-4 раза выше, чем у трубок с толщиной стенки 1-1,5 мм, что очень существенно при многократном использовании труб в производстве.

При всасывании в трубы с внутренним диаметром 4 и 6 мм при разряжении больше АР=0,85 атм.; ДР=0,70 атм. соответственно наблюдалось фонтанирование сплава, что приводило к возникновению достаточно крупных газовых дефектов в прутках, а в некоторых случаях и к разрыву металла (рис. 42). Кроме того, в некоторых случаях наблюдалось колебание уровня сплава, что приводило к возникновению спаев на поверхности прутков (рис. 43). Использование диафрагм не позволило оказать существенное влияние на этот дефект, т.к. при диафрагме с диаметром менее 4 мм даже при высоких температурах расплава наблюдалась низкая жидкотекучесть.

Заметное влияние на заполняемость, как это и следовало ожидать, оказывает температура расплава (рис. 46 - 48). Однако опыты показали, что при высоких температурах заполнения образовывается концентрированная усадочная раковина (рис. 44), которая способствует возникновению дефектов в наплавленных слоях.

Как видно из приложения 1 величина усадочной раковины, в основном, зависит от температуры заливки. «Здоровая» отливка получается при температуре заливки 1380—1420С. Кроме того, несмотря на использование покровного флюса при высоких температурах возможно насыщение сплава газами, что приводит при наплавке к возникновению газовых раковин и пор в наплавленном слое. Поэтому изготовление прутков лучше всего производить при температурах 1380 - 1420 С. Поэтому рекомендуемые перепады давления при заливке электродов диаметром 6 мм из сплава ЗВ14КБ составляет - 0,6 атм; а для электродов диаметром 4 мм - 0,7 атм. Электроды ВЗК диаметром 2 мм целесообразно отливать при разряжении 0,85 - 0,95 атм. Оптимальные режимы заливки различных стеллитов в кварцевые трубы представлены в табл. 16.

Производственные испытания лопаток авиационных двигателей наплавленных стеллитом

Авиаремонтными заводами производится ремонт лопаток, отработавших свой ресурс, методом наплавки на рабочую зону кобальтовым стеллитом ВЗК (рис. 56). Для наплавки лопаток необходимы прутки диаметром 1,6-2,0 мм, т.к рабочая зона восстанавливаемой лопатки имеет толщину от 1,6 до 2,3 мм. К сожалению, методами литья в землю или непрерывным литьем такие прутки получить невозможно. Прутки необходимого размера получали на авиаремонтных заводах путем шлифования из прутков диаметра 4 мм. При этом безвозвратные отходы такого дорогостоящего сплава как стеллит ВЗК составляли 75%, что значительно удорожало ремонтные работы. Разработанная нами методика позволила изготовить методом вакуумного всасывания в кварцевые трубки прутки диаметром 2 мм. Как показала статистика арамильского авиаремонтного завода, предельно допустимый ресурс работы наплавленной лопатки колеблется от 3000 - 4000 часов. Нами были и проанализированы сертификаты поставщиков, а так же журналы испытаний за последние пять лет. Статистическая обработка этих данных показала, что наибольшей стойкостью при минимальном проценте брака на наплавку обладает сплав ВЗК следующего состава (табл. 21).

Были изготовлены опытные партии наплавочных прутков диаметром 2 мм. и длиной 120 - 150 мм данного химического состава и испытаны на арамильском авиаремонтном заводе № 695 для восстановления лопаток авиационных двигателей. Результаты испытаний показали, что опытные прутки обладают удовлетворительной наплавляемостью. Дефектов в ходе наплавки и после их механической обработки не наблюдалось. В настоящее время прутки для наплавки лопаток авиационных двигателей изготавливаются по разработанной нами технологией на ООО «Литейное производство УБМ».

Была опробована технология получения прутков из мало- и безуглеродистых жаропрочных сплавов, используемых в авиа- и турбиностроении ЖС36-ВИ; ЖС32-ВИ. Из-за малого содержания углерода (менее 0,4%) температура плавления этих сплавов на 180-220 С выше таковой для кобальтовых стеллитов и близка к температуре начала размягчения кварцевых труб. Поэтому для управления заполняемостыо форм этими сплавами варьирование температуры в широких пределах становится невозможным. Максимально допустимый перегрев этих сплавов на 50-60 С и даже при этих температурах возможны искривления кварцевых труб при заполнении их расплавом и последующей кристаллизации в них прутка. В связи с этим наблюдался повышенный расход кварцевых труб, что значительно удорожало процесс изготовления прутков. Из-за недостаточного перегрева расплава нам не удалось получить прутки длиной более 200 мм. Прутки из этих сплавов диаметром 2 мм были опробованы для восстановления геометрии рабочих лопаток ТВД после их эксплуатации, а так же для наплавки на рабочие поверхности лопаток первой категории с целью увеличения их износостойкости. 1. Опоры и опорные поверхности радиальных и упорных подшипников качения горнорудных долот, наплавленные прутками из сплава ЗВ14КБ, уточненного состава, и изготовленные по предложенной технологии вакуумного всасывания в кварцевые трубки, прошли расширенные испытания на ГОКах с различной крепостью горных пород. Установлено, что использование стеллитов ЗВ14КБ с минимальным содержанием углерода и вольфрама и модифицированных ниобием позволяет значительно повысить износостойкость подшипников качения в долоте. На качканарском ГОКе долота проходят около 300 метров, а на ГОКе ОАО «УралАсбест» -свыше 600 метров.

Наплавка опорных поверхностей подшипника долот литыми прутками внедрена на ОАО «Уралбурмаш». 2. Наплавочные прутки из сплавов ВЗК и ВЗКр уточненных составов опробованы для наплавки рамных и дисковых пил. Показано, что использование прутков, выплавленных по разработанной технологии, позволило увеличить производительность распила древесины на 4,4 % и повысить стойкость пил в 6 раз. 3. Разработанная технология литья наплавочных прутков позволила получить прутки из сплава ВЗК диаметром 2 мм для наплавки лопаток авиационных двигателей. Изготовленные по такой технологии прутки прошли успешные испытания на арамильском авиаремонтном заводе № 695, а технология их изготовления внедрена на предприятии ООО «Литейное производство УБМ». 1. Проведенный анализ работ, посвященных разработке составов и изучению физико-механических и эксплуатационных свойств кобальтовых стеллитов, показал, что в независимости от условий работы деталей машин, их упрочнение проводится всего лишь тремя марками сплавов ВЗК, ВЗКр и ЗВ14КБ. Такой универсализм не позволяет достичь максимальных результатов упрочнения этими сплавами деталей машин. Пределы варьирования легирующих элементов в этих сплавах составляют обычно несколько процентов, что приводит к тому, что один и тот же сплав обладает совершенно различными физико-механическими свойствами. Это так же приводит к нестабильности упрочнения деталей кобальтовыми стеллитами. 2. Изучено влияние химического состава стеллитов ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ на их физико-химические свойства. Установлено, что углерод и хром снижают поверхностное натяжение кобальтовых стеллитов, а вольфрам и ниобий незначительно его увеличивают.

Исследование смачивания стеллитами ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ ряда сталей и сплавов: долотных сталей 14ХНЗМА, 15НЗМА, 19ХГНМА; клапанной стали 40Х9С2; стали Х9В и сплава ЖС6У показало, что краевые углы смачивания возрастают с увеличением процентного содержания легирующих элементов (особенно вольфрама). В зависимости от химического состава краевые углы меняются в пределах от 8 до 51. Такое различие может сказаться как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки.

Похожие диссертации на Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов