ЭФФЕКТ КИНЕТИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКЕ ЭКОНОМНО ЛЕГИРОВАННЫХ ТЕПЛОСТОЙКИХ СПЛАВОВ

Для упрочнения деталей машин горно-металлургического комплекса, работающих в условиях абразивного износа, широко применяются в качестве наплавочных материалов хромовольфрамовые теплостойкие стали типа Р18, Р6М5, Р9, Р2М8, 3Х2В8, 3Х2В4Ф, Х10В14, 25Х5ФМС и др. В настоящее время экономически и технически целесообразно осуществлять защиту поверхностей ответственных деталей машин и механизмов с использованием упрочняющих покрытий. Наиболее перспективным методом среди других является наплавка покрытий. В наплавленном металле типа экономно легированного сплава Р2М9 наблюдается эффект кинетической пластичности при мартенситном превращении. Концепция «экономного легирования» сплавов основана на выборе легирующих элементов, которые имели бы относительно небольшую стоимость и (или) входили бы в состав наиболее доступных лигатур. При шихтовке таких сплавов часто используются доступные «естественные лигатуры», например ферротитан и феррованадий. Сплавы также могут быть легированы микродобавками редкоземельных материалов. При мартенситном превращении определяющая роль в релаксации напряжений принадлежит эффекту кинетической пластичности. Влияние эффекта кинетической пластичности на характер формирования временных и остаточных напряжений изучено при охлаждении образцов из наплавленного металла типа сплава Р2М9 и стали 12X17 на установке тепловой микроскопии ИМАШ-20-75. Проявление эффекта кинетической пластичности оценивали по снижению временных напряжений в процессе охлаждения жестко закрепленных образцов в интервале температур мартенситного превращения. Эффект кинетической пластичности можно использовать для регулирования напряженного состояния и предотвращения образования холодных трещин в наплавленных теплостойкими сталями высокой твердости деталях горно-металлургического оборудования.

1. Малушин Н.Н., Валуев Д.В. Обеспечение качества деталей металлургического оборудования на всех этапах их жизненного цикла путем применения плазменной наплавки теплостойкими сталями.  Томск: изд. Томского политехнического университета, 2013. – 358 с.

2. Гуляев А.П., Сармянова Л.М. Технологическая пластичность быстрорежущих сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1969. № 7. С. 2 – 9.

3. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. – М.: Металлургия, 1975. – 584 с.

4. Кайбышев О.А. Пластичность и сверхпластичность металлов. – М.: Металлургия, 1995. – 280 с.

5. Сверхпластичность металлических материалов / Под ред. М.Х. Шоршорова. – М.: Наука, 1993. – 220 с.

6. Применение эффекта сверхпластичности сталей в инструментальном производстве / С.Ф. Гнюсов и др. – Томск: изд. НТЛ, 2008. – 237 с.

7. Малушин Н.Н. Технология изготовления прокатных валков плазменной наплавкой теплостойкими сталями высокой твердости. – В кн.: Влияние высокоэнергетических воздействий на структуру и свойства конструкционных материалов. Серия «Фундаментальные проблемы современного мате-риаловедения». В 2-х т. Т. 2 / Под ред. В.Е. Громова. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2013. С. 290 – 297.

8. Малушин Н.Н. Методика исследований и образец из наплавленного металла для испытаний на установках тепловой микроскопии // Вестник СибГИУ. 2013. № 1 (3). С. 6 – 7.

9. Пат. РФ № 2699488. Способ многослойной наплавки теплостойкими сталями высокой твердости в азотсодержащей среде / Н.Н. Малушин., Д.А. Романов, В.Л. Осетковский, А.П. Ковалев, Е.А. Будовских, Д.В. Валуев. Заявл. 29.02.2019, опубл. 05.09.2019. Бюл. № 25.

10. Малушин Н.Н., Гизатулин Р.А., Ковалев А.П., Осетковский В.Л., Осетковский И.В. Влияние высокотемпературного отпуска на свойства хромовольфрамового металла высокой твердости, наплавленного плазменной наплавкой в защитно-легирующей среде азота/ Заготовительные производства в машиностроении. 2017. № 12. С. 30 – 40.