Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние поверхностного пластического деформирования на структуру и механические свойства рабочего слоя биметаллического инструмента

А. Ю. Лаврентьев, А. М. Дожделев, С. Ю. Кондратьев

Аннотация


Исследовано биметаллическое соединение, полученное поверхностным пластическим деформированием (ППД) в процессе наплавки слоя инструментальной стали Р2М8 на заготовку из конструкционной стали 30ХГСА по двум разным технологиям. Определены структура и микротвердость образцов полученного биметаллического инструмента. Установлено, что ППД биметалла при наплавке в процессе охлаждения в интервале 350 - 200 °C способствует эффективному превращению в сталях, составляющих биметалл, остаточного аустенита в мартенсит деформации, а также получению более дисперсной структуры без образования трещин. При этом по сравнению со стандартной технологией (без ППД) твердость наплавленной с использованием ППД инструментальной стали Р2М8 увеличивается на 170 HV0,2, а конструкционной стали 30ХГСА - на 200 HV0,2 в зоне термического влияния на расстоянии 3,0 - 3,5 мм от границы сплавления биметалла, что должно обеспечить высокую износостойкость инструмента.

Ключевые слова


биметаллический инструмент; наплавка; термомеханическая обработка; микроструктура; износостойкость

Полный текст:

PDF

Литература


Никитенко В. М., Курганова Ю. А. Штампы листовой штамповки. Технология изготовления штамповой оснастки. Ульяновск: УлГТУ, 2010. 8 - 15 с.

Зубцов М. Е., Корсаков В. Д. Стойкость штампов. Л.: Машиностроение, 1971. 200 с.

Чаус А. С. К вопросу износостойкости быстрорежущих сталей // Трение и износ. 2008. № 1. С. 33 - 45.

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А., Копаев В. Н. Особенности моделирования процесса послойного синтеза изделий электронным лучом // ЖТФ. 2015. Т. 85, вып. 11. С. 91 - 96. (Rudskoi A. I., Kondrat'ev S. Yu., Sokolov Yu. A., Kopaev V. N. Simulation of the layer-by-layer synthesis of articles with an electron beam // Tech. Phys. 2015. V. 60, Is. 11. P. 1663 - 669.)

Соколов Ю. А., Павлушин Н. В., Кондратьев С. Ю. Новые аддитивные технологии с использованием пучка ионов // Вестник машиностроения. 2016. № 9. С. 72 - 76. (Sokolov Yu. A., Pavlushin N. V., and Kondrat'ev S. Yu. New additive technologies based on ion beams // Russ. Eng. Res. 2016. V. 36, Is. 12. P. 1012 - 1016.)

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А. Новый подход к синтезу порошковых и композиционных материалов электронным лучом. Часть 1. Технологические особенности процесса // МиТОМ. 2016. № 1(727). С. 30 - 35. (Rudskoy A. I., Kondrat'ev S. Yu., Sokolov Yu. A. New approach to synthesis of powder and composite materials by electron beam. Part 1. Technological features of the process // Met. Sci. Heat Treat. 2016. V. 58, Is. 1 - 2. P. 27 - 32.)

Кондратьев С. Ю., Горынин В. И., Попов В. О. Оптимизация параметров поверхностно-упрочненного слоя при лазерной закалке деталей // Сварочное производство. 2011. № 3. С. 11 - 15. (Kondrat'ev S. Y., Gorynin V. I., Popov V. O. Optimization of the parameters of the surface-hardened layer in laser quenching of components // Weld.Int. 2012. V. 26, Is. 8. P. 629 - 632.)

Барчуков Д. А. Обоснование выбора материала корпуса и режущей части инструмента при его изготовлении с помощью наплавки и поверхностного пластического деформирования / В сб.: Механика и физика процессов на поверхности и в контакте твердых тел, деталей технологического и энергетического оборудования. Вып. 6. Тверь: ТвГТУ, 2013. 148 с.

Lavrentev A. Y., Dozhdelev A. M., Romanenko D. N., Filonovich A. V. Research of structural phase transformations in the fusion area of bimetallic punching tools //j. Chem. Technol. Metall. 2017. V. 52, Is. 4. P. 707 - 710.

Лаврентьев А. Ю., Дожделев А. М. Совершенствование структуры зоны термического влияния наплавленного биметаллического инструмента // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. № 3. С. 118 - 126.

Барчуков Д. А., Лаврентьев А. Ю., Зубков Н. С. Совершенствование структуры быстрорежущей стали наплавкой и поверхностным пластическим деформированием // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5. С. 141.

Барчуков Д. А., Романенко Д. Н., Гвоздев А. Е. Исследование возможности упрочнения быстрорежущих сталей в результате выполнения высокотемпературного отпуска после поверхностного пластического деформирования // Упрочняющие технологии и покрытия. 2017. № 9(117). С. 3 - 6.

Пат. № 2627837 РФ. МПК B23P 15/28, C21D 8/00, C21D 9/22, C21D 7/13, B23K 9/04. Способ изготовления наплавленного биметаллического режущего инструмента / А. М. Дожделев, А. Ю. Лаврентьев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО "Тверской государственный технический университет"; опубл. 11.08.2017 // Бюл. изобр. 2017. № 23. С. 12.

Лаврентьев А. Ю., Барчуков Д. А., Романенко Д. Н. Упрочнение наплавленной быстрорежущей стали пластическим деформированием и термической обработкой // Изв. Юго-Западного государственного университета. 2013. № 1(46). С. 94 - 100.

Макаров Э. Л., Якунин Б. Ф. Теория свариваемости сталей и сплавов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 123 с.

Анастасиади Г. П., Кондратьев С. Ю., Малышевский В. А., Сильников М. В. Значение термокинетических диаграмм превращения переохлажденного аустенита для разработки режимов термической обработки ответственных стальных деталей // МиТОМ. 2016. № 11(737). С. 16 - 22.@@Anastasiadi G. P., Kondrat'ev S. Yu., Malyshevskii V. A., Sil'nikov M. V. Importance of thermokinetic diagrams of transformation of supercooled austenite for development of heat treatment modes for critical steel parts // Met. Sci. Heat Treat. 2017. V. 58, Is. 11. P. 656 - 661.

Попов А. А., Попова Л. Е. Справочник термиста. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Металлургия, 1965. 493 с.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.11.11-17

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024