Electrometallurgy Today, 2015, №04



2015 №04 (03)

DOI of Article 10.15407/sem2015.04.04

2015 №04 (05)

---

Современная электрометаллургия, 2015, #4, 25-30 pages
 

Исследование качества восстановленного и легированного поверхностных слоев медных плит при ПДРП

В.Г. Кожемякин¹, В.А. Шаповалов¹, В.Р. Бурнашев¹, Д.В. Ботвинко¹, Д.А. Бирюченко²

 

1Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²НТУУ «Киевский политехнический институт». 03056, г. Киев-56, пр-т Победы, 37. E-mail: birjuchenko@gmail.com
 
 
Abstract
 
Настоящая работа посвящена изучению качества восстановленного медью и легированного модификаторами поверхностного слоя медной плиты кристаллизатора машин непрерывного литья заготовок способом ПДРП. В данной работе изучали качество поверхности, структуру металла, химический состав, газонасыщенность, механические и физические свойства легированного и восстановленного слоя. Основными показателями качества плазменно-дуговой наплавки является глубина проплавления основного металла, ширина прохода с поперечными колебаниями одним плазмотроном, трещины, поры наплавленного слоя, несплавления, а также волнистость поверхности. Содержание легирующих элементов в меди до 1 мас. % позволило значительно повысить ее механические свойства. Все представленные физические и механические свойства легированного и восстановленного поверхностного слоя медной плиты указаны без термомеханической обработки. Твердость поверхностного слоя повышается в 1,25 раза, а предел прочности дает прирост на 8 %. Результаты газового анализа показали, что содержание кислорода практически не изменилось, а содержание водорода снизилось в 2 раза. Полученные данные по электропроводности легированного и восстановленного слоя сопоставимы с электропроводностью промышленных медных кристаллизаторов. Для сравнительной оценки износостойкости поверхностного слоя медных плит кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок разработана методика и создана экспериментальная установка, позволяющая моделировать основные процессы, происходящие на границе стенка кристаллизатора — металл. Отработана методика исследований износостойкости на данной установке. Результаты проведенных исследований показывают, что износостойкость меди повысилась в 1,2…1,5 раза. Библиогр. 12, табл. 5, ил. 3.
 
Ключевые слова: медная плита; кристаллизатор МНЛЗ; восстановление; легирование; поверхностный слой; медные сплавы; качество наплавки; ПДРП
 
Received:                11.11.15
Published:               25.12.15
 
 
References
  1. Osintsev, О.Е., Fyodorov, V.N. (2004) Copper and copper alloys. National and foreign grades: Handbook. Moscow, Mashinostroenie.
2. Latash, Yu.V., Torkhov, G.F., Kostenko, Yu.I., Kolychev, V.P. (1988) Plasma arc remelting of surface layer of copper and nickel billets. Spets. Elektrometallurgiya, Issue 57, 60–65.
3. Sosnin, N.A., Ermakov, S.A., Topolyansky, P.A. (2008) Plasma technologies. Welding, coating, hardening. Moskow, Mashinostroenie.
4. Kozhemyakin, V.G., Shapovalov, V.A., Burnashev, V.R., Botvinko, D.V. (2015) Effect of technological parameters on sizes of molten metal pool in plasma-arc surfacing of copper plates of MCCB moulds. Sovrem. Elektrometall., 1, 21–25. https://doi.org/10.15407/sem2015.01.04
5. Kozhemyakin, V.G., Shapovalov, V.A., Burnashev, V.R., Botvinko, D.V. (2015) Restoration of surface layer of MCCB mould copper plate by using plasma-arc technology. Ibid., 3, 23–26. https://doi.org/10.15407/sem2015.03.04
6. Latash, Yu.V., Torkhov, G.F., Kedrin, V.K. et al. (1983) Formation of surface in plasma-arc refining of surface layer. Spets. Elektrometallurgiya, Issue 51, 71–73.
7. Merkulova, G.A. (2008) Metals science and heat treatment of non-ferrous alloys: Manual. Krasnoyarsk, Sib. Fed. Univ.
8. Nikolaev, A.K., Kostin, S.A. (2012) Copper and heat-resistant copper alloys: Encycl. of terminology: fundamental handbook. Moscow, DPK Press.
9. Kozhemyakin, V.G., Shapovalov, V.A., Burnashev, V.R. et al. (2015) Strengthening the surface layer of CCM mould copper plates by hafnium with application of plasma-arc technology. Sovrem. Elektrometall., 2, 25–31. https://doi.org/10.15407/sem2015.02.05
10.Kalashnikov, S.G. ( 2004) Electricity. Moscow, Phizmatlit.
11. Certificate. Microohmeter F4104-М1 Bа2.722.054. PS. http://www.energoaudit.ru/local/files/energoaudit/f4104_m1.pdf
12. ATM — advanced technology of manufacture of moulds http://www.kme-osnastka.com/uploads/all/file/amt_russisch.pd