Печать

2018 №09 (07) DOI of Article
10.15407/as2018.09.08 		2018 №09 (01)

Автоматическая сварка 2018 №09


Журнал «Автоматическая сварка», № 9, 2018, с.48-55

Моделирование фазово-структурного состояния и управление свойствами металла системы легирования Fe–Cr–Mn, наплавленного на низкоуглеродистую конструкционную сталь

Я. А. Чейлях, А. П. Чейлях


Приазовский государственный технический университет. 87555, Донецкая обл., г. Мариуполь, ул. Университетская, 7. E-mail: cheylyakh_o_p@pstu.edu

Разработана физико-математическая модель, описывающая формирование структуры наплавленного металла системы легирования Fe–Cr–Mn и связывающая его химический состав, критические точки мартенситного превращения (Мн, Мк), фазово-структурное состояние и характер их послойного изменения по толщине наплавленного металла. Модель позволяет проектировать и регулировать химический и фазовый (аустенитный, аустенитно-мартенситный, мартенситно-аустенитный, мартенситный) составы металла системы легирования Fe–Cr–Mn, наплавленного на сталь Ст3, что дает возможность управлять эксплуатационными свойствами наплавленного металла. Для конкретных условий эксплуатации наплавленных деталей необходимо подбирать фазовый состав наплавленного металла (содержание мартенсита закалки и метастабильного аустенита), степень метастабильности γ-фазы, обеспечивающее оптимальное развитие деформационного g→a′-превращения и получение наибольшего эффекта упрочнения в процессе испытаний и эксплуатации. Библиогр. 14, табл. 1, рис. 5.
Ключевые слова: наплавка, порошковая проволока, метастабильный аустенит, мартенсит, моделирование, превращения, износостойкость

Поступила в редакцию 11.02.2018
Подписано в печать 20.09.2018

Список литературы

  1. Фрумин И. И. (1961) Автоматическая электродуговая наплавка. Харьков, Металлургиздат.
  2. Лившиц Л. С., Гринберг Н. А., Куркумелли Э. Г. (1969) Основы легирования наплавленного металла. Москва, Машиностроение.
  3. Рябцев И. А., Сенченков И. К. (2013) Теория и практика наплавочных работ. Киев, Экотехнология.
  4. Разиков М. И., Кулишенко Б. А. (1967) О выборе наплавочного материала, стойкого при кавитационном нагружении. Сварочное производство, 7, 10–12.
  5. Каленский В. К., Черняк Я. П., Рябцев И. А. (2003) Порошковая электродная проволока для сварки и наплавки стальных изделий. Україна Пат. 39646, МП К.
  6. Рябцев И. А., Кусков Ю. М., Черняк Я. П. и др.( 2004) Восстановление колец опорно-поворотного устройства крана МКТ-250. Сварщик, 4, 35–38.
  7. Малинов Л. С., Малинов В. Л. (2009) Ресурсосберегающие экономнолегированные сплавы и упрочняющие технологии, обеспечивающие эффект самозакалки. Мариуполь, Рената.
  8. Рябцев И. А., Кондратьев И. А., Черняк Я. П. и др. (2010) Структура и свойства высокомарганцевого наплавленного металла. Автоматическая сварка, 4, 11–
  9. Чейлях Я. О. (2013) Розробка наплавлювального матеріалу і технології поверхневого зміцнення з формуванням зносостійкого метастабільного сплаву: автореф. дис. канд. техн. наук. Краматорськ.
  10. Чейлях Я. А., ЧигаревВ.В. (2011) Структура и свойства наплавленной износостойкой Fe–Cr–Mn стали с регулируемым содержанием метастабильного аустенита. Автоматическая сварка, 8, 20–24.
  11. Чейлях А. П. (2009) Экономнолегированные метастабильные сплавы и упрочняющие технологии. Мариуполь, ПГТУ.
  12. Чейлях Я. А., Кривенко О. В., Шейченко Г. В. (2013) Моделирование влияния легирующих элементов на т. Мн и фазовый состав наплавленных Fe–Cr–Mn метастабильных сталей. Вісник Приазовського державного технічного університету. Сер.: Технічні науки: Зб. наук. праць. Маріуполь, ДВНЗ «Приазов. держ. тех. ун-т», 27, 82–
  13. Походня И. К., Суптель А. М., Шлепаков В. Н. (1972) Сварка порошковой проволокой. Киев, Наукова думка.
  14. Чейлях Я. А., Чигарев В. В. (2011) Закономерности изменения состава и структуры наплавленных Fe–Cr–Mn метастабильных сталей. Материалы VII Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании», 3–10 июня 2011 г., Варна, Болгария, 2, 310–312.
References
  1. Frumin, I.I. (1961) Automatic electric arc surfacing. Kharkov, Metallurgizdat [in Russian].
  2. Livchits, L.S., Grinberg, N.A., Kurkumelli, E.G. (1969) Principles of alloying of deposited metal. Moscow, Mashinostroenie [in Russian].
  3. Ryabtsev, I.A., Senchenkov, I.K. (2013) Theory and practice of surfacing works. Kiev, Ekotekhnologiya [in Russian].
  4. Razikov, M.I., Kulishenko, B.A. (1967) On selection of surfacing material resistant to cavitation loading. Proizvodstvo, 7, 10-12.
  5. Kalensky, V.K., Chernyak, Ya.P., Ryabtsev, I.A. (2003) Powder electrode wire for welding and surfacing of steel products. Pat. 39646, Ukraine.
  6. Ryabtsev, I.A., Kuskov, Yu.M., Chernyak, Ya.P. et al. (2004) Restoration of rings of rotary support of crane MKT-250. Svarshchik, 4, 35-38.
  7. Malinov, L.S., Malinov, V.L. (2009) Resource-saving sparcelly-alloyed alloys and strengthening technologies providing effect of self-quenching. Mariupol, Renata [in Russian].
  8. Ryabtsev, I.A., Kondratiev, I.A., Chernyak, Ya.P. et al. (2010) Structure and properties of high-manganese deposited metal. The Paton Welding J., 4, 7-9.
  9. Chejlyakh, Ya.O. (2013) Development of surfacing material and technology of surface strengthening with formation of wear-resistant metastable alloy. In: of Thesis for Cand. of Techn. Sci. Degree. Kramatorsk [in Ukrainian].
  10. Chejlyakh, Ya.A., Chigarev, V.V. (2011) Structure and properties of deposited wear-resistant Fe-Cr-Mn steel with a controllable content of metastable austenite. The Paton Welding, 8, 17-21.
  11. Chejlyakh, A.P. (2009) Sparcelly-alloyed metastable alloys and strengthening technologies. Mariupol, PGTU [in Russian].
  12. Chejlyakh, Ya.A., Krivenko, O.V., Shejchenko, G.V. (2013) Modeling of effect of alloying elements on p. Ml and phase composition of deposited Fe-Cr-Mn metastable steels. Visnyk Pryazov. DTU. Ser.: Tekhnichni Nauky. Mariupol, 27, 82-89 [in Russian].
  13. Pokhodnya, I.K., Suptel, A.M., Shlepakov, V.N. (1972) Flux-cored wire welding. Kiev, Naukova Dumka [in Russian].
  14. Chejlyakh, Ya.A., Chigarev, V.V. (2011) Principles of change of composition and structure of deposited Fe-Cr-Mn metastable steels. In: of Int. Conf. on Strategy of Quality in Industry and Education (3-10 June 2011, Varna, Bulgaria), 2, 310-312.
 
 
 
МОДЕЛЮВАННЯ ФАЗОВО-СТРУКТУРНОГО СТАНУ ТА КЕРУВАННЯ ВЛАСТИВОСТЯМИ МЕТАЛУ СИСТЕМИ ЛЕГУВАННЯ Fe–Cr–Mn, НАПЛАВЛЕНОГО НА НИЗЬКОВУГЛЕЦЕВУ КОНСТРУКЦІЙНУ СТАЛЬ
Я. О. ЧЕЙЛЯХ, О. П. ЧЕЙЛЯХ
Приазовський державний технічний університет. 87555, Донецька обл., м. Маріуполь, вул. Університетська, 7. E-mail: cheylyakh_o_p@pstu.edu
Розроблено фізико-математичну модель, що описує формування структури наплавленого металу системи легування Fe–Cr–Mn і зв’язує його хімічний склад, критичні точки мартенситного перетворення (Мн, Мк), фазово-структурний стан і характер їх пошарової зміни по товщині наплавленого металу. Модель дозволяє проектувати та регулювати хімічний і фазовий (аустенітний, аустенітно-мартенситний, мартенситно-аустенітний, мартенситний) склади металу системи легування Fe–Cr–Mn, наплавленого на сталь Ст3, що дає можливість управляти експлуатаційними властивостями наплавленого металу. Для конкретних умов експлуатації наплавлених деталей необхідно підбирати фазовий склад наплавленого металу (вміст мартенситу гартування і метастабільного аустеніту), ступінь метастабильності γ-фази, що забезпечує оптимальний розвиток деформаційного g→a′-перетворення і отримання найбільшого ефекту зміцнення в процесі випробувань та експлуатації. Бібліогр. 14, табл. 1, рис. 5.
Ключові слова: наплавка, порошковий дріт, метастабільний аустеніт, мартенсит, моделювання, перетворення, зносостійкість
 
 
MODELING THE PHASE-STRUCTURAL STATE AND CONTROLLING THE PROPERTIES OF METAL OF Fe-Cr-Mn ALLOYING SYSTEM, DEPOSITED ON LOW-CARBON STRUCTURAL STEEL
  1. A. CHEYLYAKH, A. P. CHEYLYAKH
Pryazovskyi State Technical University. 7 Universitetskaya Str., Mariupol, Donetsk region, 87555. E-mail:cheylyakh_o_p@pstu.edu
A physical-mathematical model was developed. It describes formation of a structure of deposited metal of Fe-Cr-Mn alloying system and binds its chemical composition, critical points of martensite transformation ( Mi, Mf), phase-structure state and nature of their layer-by-layer variation on thickness of the deposited metal. The model allows designing and regulating chemical and phase compositions (austenite, austenite-martensite, martensite-austenite, martensite) of metal of Fe-Cr-Mn alloying system deposited on steel St3 that provides the possibility to regulate service properties of the deposited metal. Specific conditions of operation of the deposited parts require selection of phase composition of the deposited metal (content of quenching martensite and metastable austenite), level of g-phase metastability providing optimum development of deformation g→α´ transformation and acquiring of the most significant effect of strengthening in process of testing and operation. 14 Ref., 1 Tabl., 5 Fig.
Keywords: surfacing; flux-cored wire, metastable austenite, martensite, modeling, transformation, wear-resistance