Search

Учебное пособие предназначено для студентов. В пособии рассмотрен механизм и кинетика кристаллизации сплавов применительно к двухкомпонентным системам, условия возникновения ликвации в сплавах, а также меры борьбы с разными видами ликвации.

The influence of quenching in a wide temperature range on the amount of residual austenite, its stability and ability to deformation martensitic transformation, hardening and wear resistance during abrasive wear of 150HNML steel was studied. It has been established that an increase in the relative wear resistance of steel with an increase in the quenching temperature is ensured by the formation of dispersed crystals of friction martensite., Изучено влияние закалки в широком диапазоне температур на количество остаточного аустенита, его стабильность и способность к деформационному мартенситному превращению, упрочнение и износостойкость в процессе абразивного изнашивания стали 150ХНМЛ. Установлено, что увеличение относительной износостойкости стали с повышением температуры закалки обеспечивается образованием дисперсных кристаллов мартенсита трения.

The phase transformations and the structure formed in the process of crystallization and subsequent thermal and deformation effects under volume and surface loading of 50X18 steel were studied. It was found that the dissipative structure contains an increased amount of deformation-unstable residual austenite, δ-ferrite and high-strength carbon-chromium martensite. Welded joints have a high ability to intensive hardening in the process of local deformation action due to the TRIP effect., Изучены фазовые превращения и структура, формирующаяся в процессе кристаллизации и последующего термического и деформационного воздействий при объемном и поверхностном нагружении стали типа 50Х18. Установлено, что диссипативная структура содержит повышенное количество деформационно-нестабильного остаточного аустенита, δ-феррит и высокопрочный углеродисто-хромистый мартенсит. Сварные соединения обладают высокой способностью к интенсивному упрочнению в процессе локального деформационного воздействия вследствие ТРИП-эффекта.

An additional reserve for increasing the abrasive wear resistance of pearlite class steels (U12, 70KHGML, 150KHNML) is high-temperature hardening with the formation of metastable austenite in the structure. The maximum wear resistance during abrasive wear is achieved after high-temperature hardening (1150 °C) in oil, which forms a martensitic structure with metastable austenite, which, when wear out, turns into martensite with a high ability to frictional hardening., Дополнительным резервом повышения абразивной износостойкости сталей перлитного класса (У12,70ХГМЛ,150ХНМЛ) — служит высокотемпературная закалка с образованием в структуре метастабильного аустенита. Максимальная износостойкость при абразивном изнашивании достигается после высокотемпературной закалки (1150 °C) в масле, формирующей мартенситную структуру с метастабильным аустенитом, при изнашивании превращающимся в мартенсит с высокой способностью к фрикционному упрочнению.

A simple engineering criterion is proposed for assessing the ability of metals and alloys to strain hardening by determining the increase in hardness when measuring Rockwell hardness at the bottom of a hole from a spherical indenter obtained on a Brinell device. On the example of the experimental application of the “method of two hardness testers”, the difference in the hardening ability of two austenitic manganese steels is shown. The method allows you to assess the ability of materials to harden without the manufacture of special samples and the use of deforming equipment., Предложен простой инженерный критерий оценки способности металлов и сплавов к деформационному упрочнению путем определения прироста твердости при измерении твердости по Роквеллу на дне лунки от шарообразного индентора, полученного на приборе Бринелля. На примере экспериментального применения «метода двух твердомеров» показано различие в способности к наклепу двух аустенитных марганцевых сталей. Метод позволяет оценить способность материалов к наклепу без изготовления специальных образцов и использования деформирующего оборудования.

Перед вами юбилейная энциклопедия, посвященная научным школам УрФУ, которые официально зарегистрированы ученым советом и полноценно работают сегодня в университете. В книге собраны сведения об ученых нашего вуза (особое внимание уделяется основателям и руководителям научных школ), об истории школ, их научных исследованиях и достижениях. Рассказано о различных научных направлениях, которые развивались на протяжении десятилетий существования университета в естественно-научной, гуманитарной и технической отраслях знаний. Сведения, представленные в книге, отражают существенную часть научного потенциала нашего университета, перспективы развития научных направлений. Книга предназначена широкому кругу читателей, интересующихся научно-исследовательской и проектной деятельностью университета, а также желающим узнать больше о ведущих ученых Уральского региона.

Учебное пособие содержит описание способов получения композиционных материалов, их свойств, а также свойств составляющих композиции. Предназначено для студентов всех форм обучения по направлениям подготовки «Металлургия» и «Материаловедение и технологии материалов» при изучении курса «Технологические основы получения порошковых и композиционных материалов», «Материаловедение. ТКМ», «Металловедение», пособие может быть полезным также при выполнении студенческих научно-исследовательских работ.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям «Металлургия» и «Материаловедение и технологии материалов». В издании рассмотрены закономерности формирования структуры при затвердевании, пластической деформации и термической обработке цветных металлов; показана взаимосвязь структуры со свойствами металлов и сплавов. Теоретическая часть основных разделов курса поможет студентам понять и объяснить полученные при выполнении лабораторных работ закономерности и механизмы формирования структуры и свойств цветных металлов и сплавов при различных термических и термомеханических обработках.

Рассмотрены основные виды и механизмы изнашивания. С позиций современных представлений описаны физико-химические свойства поверхностей трения деталей, условия их контактного взаимодействия. Проанализированы виды трения, основные виды повреждений рабочих поверхностей и обусловленные ими механизмы изнашивания. Обоснованы требования, предъявляемые к износостойким материалам, и описаны основные классы износостойких материалов. Кратко рассмотрены распространенные типы лабораторных установок для изучения трения и изнашивания металлов. Приведены тесты текущего контроля знаний по разновидностям трения, видам механического изнашивания и взаимосвязи структуры со свойствами основных износостойких и антифрикционных материалов. Предназначено для студентов, бакалавров магистров и аспирантов металлургических и машиностроительных специальностей вузов. Может быть полезно инженерно-техническим работниками предприятий и научно-исследовательских институтов.

FIELD: manufacturing technology. SUBSTANCE: invention relates to production of parts of drilling oil and gas equipment, in particular, cylindrical bushings of drilling pump from steel H12MFL, operating under conditions of abrasive wear, corrosion action and high variable pressure. To achieve technical result, steel is melted in induction furnace, centrifugal casting and heat treatment. Heat treatment includes heating of inner surface of bushing at installation of high-frequency currents to temperatures of 1,050–1,075 °C, holding for 8–10 minutes, cooling with compressed air for 10–20 minutes to temperature not lower than 200 °C, final cooling in tank with water for 3–5 minutes and tempering at 200 °C for 180–220 minutes, wherein after final cooling, cold treatment is carried out at -70 °C for 20 minutes. EFFECT: increased service life of cylinder bushings in 1,5-1,8 times (up to 1,000 hours) and manufacturing cost reduction in 1,5 times., Изобретение относится к области производства деталей бурового нефтегазового оборудования, в частности цилиндровых втулок бурового насоса из стали Х12МФЛ, работающих в условиях абразивного износа, коррозионного воздействия и высоких переменных давлениях. Для увеличения ресурса работы цилиндровых втулок в 1,5-1,8 раза (до 1000 часов) и снижения себестоимости изготовления в 1,5 раза осуществляют выплавку стали в индукционной печи, разливку центробежным путем и термическую обработку. Термическая обработка включает нагрев внутренней поверхности втулки на установке токов высокой частоты до температур 1050-1075°С, выдержку 8-10 мин, охлаждение сжатым воздухом в течение 10-20 мин до температуры не ниже 200°С, окончательное охлаждение в баке с водой в течение 3-5 мин и отпуск при 200°С в течение 180-220 мин, при этом после окончательного охлаждения проводят обработку холодом при - 70°С в течение 20 мин.

В работе приведены результаты сравнительного изучения взаимосвязи структуры, формирующейся в процессе термической обработки, с абразивной износостойкостью сталей двух структурных классов – высокомарганцевой аустенитной стали 110Г13Л и сталей перлитного класса 70Х2ГСМЛ и 150ХНМЛ., The paper presents the results of a comparative study of the relationship between the structure formed in the heat treatment process and the abrasive wear resistance of steels of two structural classes-high-manganese austenitic steel 110Г13Л and pearlite grade 70X2ГСМЛ and 150ХНМЛ steels.

Изложены научные основы получения высокопрочного состояния материалов путем создания условий, регулирующих уровень дефектности их структуры. Приведены механизмы упрочнения, обусловленные влиянием деформации, а также термической обработки с использованием эффекта дисперсионного твердения и мартенситного превращения. Рассмотрены условия формирования высокопрочного состояния за счет формирования наноструктур. Дано физическое описание процесса разрушения высокопрочных материалов. Представлены существующие теории разрушения за счет взаимодействия с внешней средой.

Проанализировано влияние температуры нагрева под закалку сталей Х12МФЛ и 95Х18 на формирование структуры и их износостойкость. Анализ показал, что остаточный аустенит, полученный в результате высокотемпературной закалки, метастабилен и в процессе изнашивания превращается в дисперсный высокоуглеродистый мартенсит деформации с высоким уровнем фрикционного упрочнения, что обеспечивает максимальную износостойкость., The effect of heating temperature for quenching steels Cr12MoV and 95Cr18 on the formation of structures and their wear resistance had analyzed. Analysis showed that the residual austenite obtained by high-temperature quenching is metastable and during wear converted to dispersed high-carbon deformation martensite, which has high level friction hardening.

Рассмотрено формирование структуры износостойких покрытий, напыленных порошковыми проволоками (ПП) систем легирования Fe–C–Cr–Тi–Al и Fe–B–Cr–Тi–Al с помощью технологии активированной дуговой металлизации (АДМ), на основе изучения их микроструктуры и химического состава методами металлографического, рентгеноструктурного фазового анализа и сканирующей электронной микроскопии с рентгеноспектральным микроанализом. По результатам трибологических испытаний установлено, что износостойкость покрытий, полученных при распылении ПП дуговой металлизацией, обеспечивается за счет упрочняющих фаз., The formation of wear-resistant coating structure sputtered flux cored wire (PW) alloying systems Fe–C–Cr–Ti–Al and Fe–B–Cr–Ti–Al using technology activated arc metallization (AAM), on the basis of study of their microstructure and chemical the composition methods of metallographic, X-ray phase analysis, and scanning electron microscopy, X-ray microanalysis. According to the results of tribological tests found that the wear resistance of coatings obtained by spraying PW arc metallization, provided by the hardening phases.

Исследовано влияние химического состава металлической основы сплавов на стабильность остаточного аустенита по отношению к деформационному мартенситному превращению и способность к упрочнению. Рассмотрено влияние разных режимов термической обработки на износостойкость., The effect of chemical composition metal base on residual austenite stability towards deformation martensite transformation and the hardenability had considered. The effect of various heat treatment regimens on the wear resistance.

The article analyzes the role and contribution of professors of the Ural Polytechnic S. S. Stamberg and A. A. Popov to the creation and development of the Urals school of metal science. Given the stages of its formation and brief history of its development., В статье анализируется роль и вклад профессоров Уральского политехнического С. С. Штемберга и А. А. Попова в создание и развитие Уральской школы металловедения. Даются этапы ее формирования и краткая история ее развития.

В работе контролировали однородность шихты порошковых проволок, для чего определяли угол ее естественного откоса и коэффициент сыпучести. Установлено, что шихта специального состава, полученная за счет ограничения содержания крупных и мелких фракций компонентов, в сравнении с шихтой стандартного состава из компонентов, имеющих исходную грануляцию, имеет меньший угол естественного откоса и большую сыпучесть, что позволило обеспечить ее однородность по химическому и гранулометрическому составам и повысить качество покрытий. Методами термогравиметрического анализа и сканирующей электронной микроскопии проанализировано влияние дополнительного легирования проволок титаном, кремнием и иттрием на жаростойкость. Установлено, что как для сплавов базовой системы легирования Fe-Cr-Al так и для металлизационных покрытий, введение титана и кремния позволяет предотвратить формирование железохромистых карбидов (Fe,Cr)7C3 и нитридов алюминия AlN и протекание локальной высокотемпературной коррозии, а иттрия - сегрегацию серы на границе раздела за счет формирования сульфидов Y2S3. В отличие от стандартных хромоалюминиевых сплавов для металлизационных покрытий указанные эффекты достигаются при введении в состав шихты порошковых проволок повышенного количества титана и кремния, что связано с условиями их формирования при дуговой металлизации. На основе установленных закономерностей разработаны порошковые проволоки системы легирования Fe-Cr-Al-Ti-Si, предназначенные для нанесения жаростойких металлизационных покрытий. Металлизационные покрытия из разработанных порошковых проволок имеют жаростойкость одного уровня с аустенитными сталями и на порядок выше в сравнении с перлитными и мартенситно-ферритными сталями, широко используемыми в котлостроении.

Выполнен сравнительный анализ структуры и трибологических свойств защитных слоёв, полученных методами активированной дуговой металлизации и наплавки. В качестве наносимых материалов была использована порошковая проволока на основе железа, позволяющая в наплавленном и напылённом состояниях получать покрытия со структурой метастабильного аустенита. Приложенная к ним нагрузка расходуется на превращение аустенита в мартенсит. Для изучения свойств полученных покрытий использовались методы структурного и фазового анализа, а также испытания на абразивный и адгезионный износ. Объяснены различия в свойствах между напылёнными и наплавленными слоями, основанные на анализе входящих энергетических параметров дугового напыления и наплавки.

Статья посвящена важнейшей проблеме — повышению износостойкости механического оборудования путем термической обработки. Решение этой проблемы может дать большой экономический эффект., The article is devoted to the important problem of improving the wear resistance of mechanical equipment by heat treatment. The solution to this problem can provide a large economic effect.

Порошковая проволока для получения износостойких покрытий, состоящая из стальной оболочки и сердечника, выполненного из шихты, включающей феррохром высокоуглеродистый, алюминиевый порошок и ферротитан, отличающаяся тем, что в состав шихты сердечника дополнительно введен железный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%: феррохром высокоуглеродистый 10-15 алюминиевый порошок 0,8-1,2 ферротитан ФТи35С5 3-5 железный порошок 1-3, при этом масса сердечника составляет 18-20% по отношению к массе всей проволоки.

В статье освещена история и современность уральского авто-мобилестроения. В фокусе внимания авторов - производство легковых и грузовых автомобилей, а также материалов и комплектующих к ним. Дана оценка практики и перспектив применения высокопрочных сталей в современном автопроме., This article deals with the history and present of the Ural automotive industry. The authors focus on the production of cars and trucks, as well as materials and components. Given the evaluation of the practices and perspectives of use of high-strength steels in the modern automobile industry.

Дается характкристика новой технологии современного машиностроения – плазменной закалке сталей и перспективам ее примене-ния. Она дает возможность ведения процесса без применения охлаждающих сред, вакуума, специальных покрытий для повышения поглощательной способности упрочняемых поверхностей; простоту, низкую стоимость, маневренность, малые габариты технологического оборудования; возможность автоматизации и роботизации технологического процесса., Given характкристика new technology of modern engineering - plasma hardening of steels and prospects of its application. It gives the opportunity to conduct the process without the use of cooling media, vacuum, special coatings to increase absorptive surfaces; simplicity, low cost, flexibility, small dimensions of technological equipment; automation and robotization of the technological proess.

Изложены металловедческие основы выбора цветных металлов и сплавов на их основе, а также способов термического упрочнения, сформулированы принципы, которыми следует руководствоваться при выборе металлических сплавов различного назначения и технологий их термической обработки. В основу учебного пособия положен курс лекций, читаемых авторами по учебным дисциплинам указанных специальностей. В первый том включены материалы, относящиеся к выбору сталей и чугунов, во второй – сплавов цветных металлов. Приведены комплекты задач по выбору металлических сплавов и упрочняющих технологий для типичных деталей машиностроения. Учебное пособие предназначено для студентов машиностроительных и металлургических специальностей, может быть полезно для инженерно-технических работников предприятий и научно-исследовательских институтов.

Настоящее учебное пособие предназначено для подготовки специалистов по материаловедению, занимающихся вопросами выбора материалов и технологий их обработки, формирующих структуру и комплекс свойств в деталях и изделиях, применительно к соответствующим машиностроительным и металлургическим специальностям. Изложены металловедческие основы выбора конструкционных сталей и упрочняющей термической обработки и сформулированы принципы, которыми следует руководствоваться при выборе металлических сплавов различного назначения, технологий их термической и химико-термической обработки. Рассмотрен порядок действий материаловеда при выборе материалов для конкретных изделий машиностроения. Обобщены имеющиеся в литературе рекомендации, базирующиеся на практике использования материалов в современном машиностроении. В основу учебного пособия положен курс лекций, читаемых авторами по учебным дисциплинам указанных специальностей. В первый том включены материалы, относящиеся к выбору сталей и чугунов, во второй – сплавов цветных металлов. Приведены комплекты задач по выбору металлических сплавов и упрочняющих технологий для типичных деталей машиностроения. Представлена компьютерная программа автоматизированного выбора материалов и технологий в машиностроении и методика практического пользования этой программой. Учебное пособие предназначено для студентов машиностроительных и металлургических специальностей, может быть полезно для инженерно-технических работников предприятий и научно-исследовательских институтов.

В работе изучены суперинварные сплавы на Fe-Ni-Co основе с дополнительным легированием углеродом в широком диапазоне (0,6%, 0,8% и 1,7% С). По результатам металлографического анализа показано, что графит распространен по всему объёму шлифа в мелкодисперсном состоянии, причем при повышении содержания в сплаве графитные включения становятся крупнее. Показано, что после термических обработок по режимам отжига (680С, 3ч; 800С, 3ч), закалки в воду от 860С и закалки в воду от 860С с последующим низкотемпературным отпуском (315 С, 1,5ч) может происходить изменение морфологии графитных включений. По результатам термического анализа предложено повышать температуру отжига до 800С с целью более полного завершения процессов графитизации. Также показано, что после отжига по режиму 800С, 3ч анализируемые сплавы проявляют минимальные значения температурного коэффициента линейного расширения (20-100 < 1,510-6К-1)., Super-invar alloys based on Fe-Ni-Co with additions of carbon in wide range (0,6%, 0,8% and 1,7% С) have been investigated. Metallography analysis showed that graphite phase distributed throughout the volume of alloy in a fine state. Moreover, the size of graphite inclusions rises with the increasing of the total contents of carbon. It is showed, that after a heat treatment the morphology of graphite phases may change. Thermal analysis revealed that it is necessary to up the temperature of annealing unto 800С because at that temperature the graphitization processes proceeds more fully. It is also showed that after annealing (800С, 3h) investigated alloys induce minimal thermal expansion (20-100 < 1,510-6К-1).

Предлагаемая полезная модель относится к области материалов для получения покрытий с применением сварочных процессов, а именно к порошковым проволокам для получения износостойких покрытий. Порошковая проволока для дуговой металлизации состоит из стальной оболочки и сердечника, включающего (в маc. %): феррохром высокоуглеродистый 11-14, алюминиевый порошок 0,8-1,2, ферротитан ФТи-70 2-2,5. Масса сердечника составляет 15-17% по отношению к массе всей проволоки. Предлагаемая проволока обеспечивает получение покрытия, в структуре которого, кроме мартенсита и карбидов имеется до 80% метастабильного аустенита, способного превращаться в мартенсит при микропластических деформациях, вызванных рабочим нагружением. При этом происходит повышение прочности и твердости покрытия до 730 МПа без его разрушения в течение длительного времени.