Автоматическая сварка, 2014, №01



2014 №01 (01)

2014 №01 (03)

---

«Автоматическая сварка», № 1, 2014, с. 17-23

Структурные изменения в участке перегрева метала ЗТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕС при дуговой наплавке

А. А. ГАЙВОРОНСКИЙ, В. В. ЖУКОВ, В. Г. ВАСИЛЬЕВ, Т. А. ЗУБЕР, А. С. ШИШКЕВИЧ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Цель работы — исследование влияния параметров термического цикла сварки (ТЦС) при дуговой наплавке, включая стадии нагрева и охлаждения, на формирование структуры и свойства металла в участке перегрева ЗТВ высокопрочной колесной стали марки 2, содержащей 0,58 % углерода. С применением комплекса «Gleeble 3800» выполнена термическая обработка модельных образцов при скорости нагрева 25 и 210 °С/с до температуры 1250 °С с последующим охлаждением по ТЦС (ω_6/5 = 2,5…64 °С/с), проведены металлографические исследования структуры и построены диаграммы превращения переохлажденного аустенита. При испытаниях по методу Имплант оценено влияние скорости охлаждения и структурного состояния металла в участке перегрева металла ЗТВ на показатели критических напряжений при замедленном разрушении колесной стали. Установлено, что незавершенность процессов гомогенизации аустенита металла при дуговой наплавке, вследствие быстрого его нагрева и ограниченного времени пребывания при температуре выше Aс₃, существенно влияет на последующее γ-α-превращение в металле ЗТВ. Это приводит к понижению критической скорости охлаждения до 20 °С/с, при которой в структуре образуется не более 50 % мартенсита (ω_50М). Показано, что высокую сопротивляемость металла ЗТВ замедленному разрушению, на уровне σ_кр ≥ 0,45 σ_0,2, можно обеспечить при условии ω_6/5 ≤ ω_50М. Результаты исследований могут быть использованы при назначении технологии дуговой восстановительной наплавки изделий из высокопрочных сталей. Библиогр. 12, рис. 4, табл. 4.
 
Ключевые слова: дуговая наплавка, колесная сталь, термический цикл, ЗТВ, диаграмма превращения аустенита,структура, мартенсит, бейнит, замедленное разрушение
 
Поступила в редакцию 20.08.2013
Опубликовано 17.12.2013
 
1. Шоршоров М. Х. Металловедение сварки стали и сплавов титана. – М.: Наука, 1965. – 336 с.
2. Гуляев А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1978. – 647 с.
3. Грабин В. Ф., Денисенко А. В. Металловедение сварки низко- и среднелегированных сталей. – Киев: Наук. думка, 1978. – 272 с.
4. Макаров Э. Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. – М.: Машиностроение, 1981. – 247 с.
5. Гайворонский А. А. Влияние диффузионного водорода на сопротивляемость замедленному разрушению сварныхсоединений высокоуглеродистой стали // Автомат. сварка. – 2013. – № 5. – С. 15–21.
6. Влияние технологических факторов на структуру и свойства металла ЗТВ при ремонтно-восстановительной наплавке гребней цельнокатаных вагонных колес / В. А. Саржевский, А. А. Гайворонский, В. Г. Гордонный, В. Ф. Горб // Там же. – 1996. – № 3. – С. 22–27, 33.
7. Влияние термодеформационного цикла наплавки на структуру и свойства железнодорожных колёс повышенной прочности при их восстановлении / А. А. Гайворонский, В. Д. Позняков, В. А. Саржевский и др. // Там же. – 2010. – № 5. – С. 22–26.
8. Астафьев А. С., Гуляев А. П. О росте зерна стали в околошовной зоне // Свароч. пр-во. – 1972. – № 7. – С.45–47.
9. Лившиц Л. С. Металловедение для сварщиков. – М.: Машиностроение, 1979. – 95 с.
10. Григоренко Г. М., Костин В. А., Орловский В. Ю. Современные возможности моделирования превращения аустенита в сварных швах низколегированных сталей // Автомат. сварка. – 2008. – № 3. – С. 31–34.
11. Черепин В. Т. Экспериментальная техника в физическом металловедении. – Киев: Техніка, 1968. – 280 с.
12. Влияние состава наплавленного металла на структуру и механические свойства восстановленных наплавкой железнодорожных колес / А. А. Гайворонский, В. Д. Позняков, Л. И. Маркашова и др. // Автомат. сварка. – 2012. – № 8. – С. 18–24.