Литье и металлургия

Разработан наноструктурный механизм перекристаллизации углеродистых сталей. Сначала из элементарных нанокристаллов железа и графита, свободных атомов железа и углерода образуются структурообразующие нанокристаллы аустенита, феррита и цементита. Из них формируются центры кристаллизации микрокристаллов фаз. Затем из этих центров, структурообразующих нанокристаллов фаз, свободных атомов железа и углерода образуются микрокристаллы аустенита, феррита и цементита углеродистых сталей.

Ключевые слова

Показано, что альтернативой систем вторичного водовоздушного охлаждения при горизонтальном непрерывном литье могут служить устройства, представляющие собой металлическую водоохлаждаемую форму с графитовой накладкой, которая располагается на верхней поверхности отливки вплотную к торцу кристаллизатора. Эффективность охлаждающей способности форм оценили при проведении промышленных испытаний устройств в процессе литья чугуна. Установлено, что применение устройств водоохлаждаемых форм позволяет понизить температуру поверхности в уязвимых местах отливки на 20–70 °C, повысить среднюю скорость литья для отдельных типоразмеров заготовок в пределах 5–8 %, практически полностью исключить случаи прорыва корки, отказаться от необходимости применения традиционных систем вторичного охлаждения.

Ключевые слова

Приведены и обсуждаются результаты экспериментальных исследований влияния массовых долей мелкодисперсных металлических порошков, введенных в рецептуры стержневых смесей, на физико‑технические характеристики песчано‑жидкостекольных литейных стержней при воздействии высоких температур в процессе изготовления металлических отливок. Установлены зависимости физико‑технических характеристик литейных стержней от массовых долей мелкодисперсных порошков алюминия, стали и бронзы. Выявлены значительные резервы улучшения выбиваемости литейных стержней перспективных составов из чугунных отливок за счет введения в стержневые смеси мелкодисперсных порошков алюминия или бронзы. Установлено, что наилучшая выбиваемость литейного стержня в сочетании с малым газовыделением и высокой газопроницаемостью может быть достигнута при комбинировании 15,0 мас. % измельченной морской ракушки и 0,5–1,0 мас. % алюминиевой пудры. Определены границы рационального применения оборотной смеси при приготовлении стержневой смеси.

Ключевые слова

Приведен перечень дефектов отливок, образующихся при литье под высоким давлением. Показано, что причины появления дефектов в отливках связаны с некорректной установкой конкретных технологических параметров литья. Определены меры предотвращения образования дефектов в зависимости от технологических параметров литья, режимов эксплуатации пресс‑формы, нанесения разделительной смазки, подготовки сплава. Для обеспечения высокого качества изготавливаемых отливок требуется минимизировать в процессе литья влияние человеческого фактора, а это достигается путем использования современного литейного оборудования, качественных шихтовых и вспомогательных материалов, автоматизированных комплексов литья под высоким давлением при серийном и массовом производстве.

Ключевые слова

Основные модифицирующие интерметаллиды первичных микрокристаллов алюминиевых сплавов не удовлетворяют принципу структурного и размерного соответствия. Неметаллические включения и интерметаллиды не могут быть центрами кристаллизации металлических расплавов. Эту функцию выполняют наноструктурные образования, сформированные из структурообразующих нанокристаллов кристаллизующихся микрокристаллов фаз и свободных атомов компонентов сплавов. Такие центры кристаллизации металлических расплавов удовлетворяют принципу структурного и размерного соответствия. Основным механизмом действия модификаторов литейных сплавов является существенное уменьшение концентрации поверхностно‑активных элементов, которые снижают концентрацию центров кристаллизации металлических расплавов.

Ключевые слова

Дан анализ применения различных марок смазочно‑охлаждающих жидкостей (СОЖ) в металлургии. Приведены опасные и вредные производственные факторы при использовании СОЖ. Даны характеристика и рекомендации применения наиболее известной СОЖ марки ALTIBIO.

Ключевые слова

В статье представлены результаты исследований по разработке и освоению технологического процесса прокатки арматуры в бухтах номинального диаметра 6 мм класса прочности А500С двухстороннего периодического профиля формы 2ф с обеспечением требуемых механических свойств, повышению комплексных качественных показателей на основе совершенствования химического состава и технологических режимов двухстадийного охлаждения на линии Стелмор с учетом ее охлаждающей и транспортирующей способностей. Предложен метод горячей прокатки арматуры с двухсторонним серповидным (2ф) профилем; рассмотрены технологические факторы, влияющие на прочностные, пластические и эксплуатационные свойства арматурного проката путем формирования его эффективной микроструктуры. Предложен химический состав стали и разработаны режимы термомеханического упрочнения арматуры с прокатного нагрева, обеспечивающие высокие потребительские свойства. Также приведены результаты механических испытаний арматурного проката в бухтах и сравнительные данные механических свойств и геометрических параметров арматуры.

Ключевые слова

Задача современных науки и техники – разработка новых и улучшение характеристик уже используемых материалов для изготовления конкурентоспособной продукции. Ввиду переориентации рынков сбыта, поиска альтернативных поставщиков твердосплавного инструмента ОАО «БМЗ – управляющая компания холдинга «БМК» начало сотрудничество с китайскими фирмами – производителями (поставщиками) твердосплавных волок‑заготовок. В статье рассмотрены особенности микроструктуры таких волок‑заготовок, в частности показано, что они отличаются от серийно применяемых по классу зерна карбида вольфрама. Марки сплава с наноразмерным зерном используют для достижения необходимой стойкости волок при эксплуатации. Особенности в микроструктуре твердого сплава повлекли также изменение параметра «плотность» в сторону уменьшения, что присуще всем китайским волокам‑заготовкам и не влияет на их эксплуатационные свойства. Для предотвращения роста зерна во время спекания в твердосплавные смеси добавляют ингибиторы – карбиды переходных металлов, например VC, Cr2C3, NbC, TaC. В последнее время наблюдается тенденция введения в сплавы WC–Co присадок TaC + TiC, которые предотвращают рост зерна и незначительно влияют на все остальные свойства твердых сплавов.

Ключевые слова

Относительное сужение термообработанной заготовки из перлитной стали характеризует общий уровень пластических и технологических свойств холоднодеформированной с большими суммарными обжатиями проволоки. Уменьшение межпластиночного расстояния при термообработке и в процессе пластической деформации повышает, а потеря при многократном волочении пластинчатого строения с повышением плотности дислокаций внутри ячеек в феррите и дополнительное снижение подвижности дислокаций при их блокировке атомами углерода при распаде цементита снижают пластичность холоднодеформированной перлитной стали.

Ключевые слова

Проведен анализ методики расчета параметров горячекатаной полосы из низкоуглеродистой стали на широкополосном стане 1600, по результатам которого разработана компьютерная программа для быстрого расчета параметров прокатки. Построена твердотельная модель и выполнено моделирование процесса прокатки в среде QForm. Проведен сравнительный анализ полученных данных с паспортными данными агрегата «Danieli». Установлено, что результаты моделирования не превышают предельно допустимых значений отклонений по усилию прокатки и геометрическим параметрам горячекатаной полосы.

Ключевые слова

Увеличение относительного удлинения с повышением размера зерна феррита обусловлено ростом интенсивности деформационного упрочнения в области равномерной деформации. Повышение относительного сужения с уменьшением размера зерна феррита связано с преимущественным направлением расширения центральной трещины вдоль оси растяжения и снижением интенсивности деформационного упрочнения в области локальной деформации.

Ключевые слова

В статье в качестве артефактов рассмотрены пятна воды и реактивов, а также ложные структуры, возникающие на поверхности шлифов металлов и сплавов в процессе металлографической пробоподготовки и травления. Продемонстрирован вид таких артефактов при светлопольном освещении, а также при применении средств оптического контрастирования темного поля и поляризованного света.

Ключевые слова

Исследовано влияние увеличения длительности цементации с 8 до 12 ч с последующей закалкой и низкотемпературным отпуском на структурообразование и контактную усталость конструкционных среднеуглеродистых низколегированных сталей 35ХГСА, 40Х и 42CrMoS4, не относящихся к традиционно цементуемым. Подтверждено, что в стали 35ХГСА повышенное содержание кремния увеличивает микротвердость поверхности термодиффузионно‑упрочненных слоев, снижает количество углерода и толщину заэвтектоидной зоны, уменьшает объемную долю карбидной фазы и размеры включений по сравнению с аналогичными слоями, сформированными на сталях 40Х и 42CrMoS4. Установлено, что максимальную износостойкость имеют термоупрочненные слои стали 35ХГСА после 12‑часовой цементации и стали 40Х после 8‑часовой цементации, микроструктура которых состоит из мартенсита отпуска, 10–15 об. % карбидов размером не более 10 мкм и остаточного аустенита – 10 об. % в стали 35ХГСА и 17 об. % в стали 40Х. Обнаружено, что содержание углерода более 1,8 мас. % на поверхности цементованных слоев приводит к снижению износостойкости из‑за высокого содержания (более 30 об. %) крупных (более 10 мкм) карбидов.

Ключевые слова

Представлены результаты исследований влияния продолжительности термодиффузионного цинкования, размера частиц отхода горячего цинкования – цинковой пыли в насыщающей смеси на свойства и структуру цинкового покрытия.

Ключевые слова

В работе проведены расчет и анализ фазовых равновесий в магниевых сплавах системы Mg–Al–Mn–Ca при дополнительном ее легировании Zr и La. Осуществлена оценка влияния степени, скорости деформации, а также температуры экструдирования на состав, структуру и механические свойства сплавов. Исследовано влияние термообработки деформированных образцов на комплекс прочностных и пластических свойств.

Ключевые слова

Показано, что элементарными строительными частицами фотонной материи являются отрицательный, положительный и нейтральный фотоны. Из них образуются фотонные электроны и позитроны, из которых формируются фотонные протоны и нейтроны. Последние образуют фотонные ядра. Они захватывают фотонные электроны и формируют атомы фотонной материи, из которых образуется вещественная материя, изучаемая и используемая людьми. Из фотонной материи состоит тело человека и весь вещественный мир. Элементарными строительными частицами нейтринной материи являются отрицательный, положительный и нейтральный нейтрино. Образуемые из них нейтринные электроны и позитроны формируют нейтринные протоны и нейтроны – основу нейтринного ядра. Они захватывают нейтринные электроны и формируют атомы нейтринной материи, из которых образуется духовная материя, не изучаемая людьми. Из нейтринной материи состоит душа человека и весь духовный мир. Показано, что душа человека в 10000 раз легче его тела. Нейтринная материя значительно меньше подвержена воздействию гравитации, чем фотонная материя.