Получение слоистых композиционных материалов систем Fe-C и Fe-C-Ni-Cr методом электрошлаковой плавки Кадочников Юрий Геннадьевич

Содержание к диссертации

Введение 4

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования 5

1. Промышленные методы изготовления композиционных

материалов

2. Заключение и задачи диссертации 22 Глава 2. Математическое моделирование процессов поведения

присаживаемых добавок при ЭШП

2. 1. Возможные модели поведения добавок в процессе ЭШП 23

   2. Математическое моделирование процесса нагрева и плавления присаживаемых частиц

   3. Математическое моделирование процесса диффузионного растворения жидкой частицы в металлическом расплаве

   2. 4. Исследование поведения стружки чугуна в процессе ЭШП 33

      2. 5. Исследование процесса нагрева частицы чугуна до

         температуры плавлений

         2. 6. Исследование процесса растворения частицы чугуна в металлическом расплаве

            7. Исследование процесса нагрева частицы феррохрома до температуры плавления в слое шлака в процессе ЭШП

            8. Заключение 53

            Глава 3. Разработка технологии получения слоистых композиционных

            р г 54

            материалов системы Бе - С методом электрошлаковои плавки

            1. Методика проведения экспериментов 54

            2. Физическое моделирование процесса пластической деформации слоистого композиционного материала

            3. Результаты исследования слоистого композиционного материала системы Ре - С
               

            3.4. Обсуждение результатов исследования 52 Глава 4. Разработка технологии получения слоистых композиционных

            материалов системы Бе - С - № - Сг

            Методика проведения экспериментов 63

            Обсуждение результатов 91 Глава 5. Исследование механических свойств полученных

            слоистых композиционных материалов

            Список литературы 98

            Приложение 1 103

            Введение к работе

            Для изготовления клинков холодного оружия в настоящее время используется сталь стандартных марок, таких как 95X18 и 110Х18М, обладающая высокой твёрдостью и износостойкостью в условиях умеренно агрессивных сред. Особый интерес и ценность представляют клинки, имеющие на поверхности булатный узор после травления, но булат не обладает стойкостью в агрессивных средах. Булат - слоистый композиционный материал на основе железа и углерода, обладающий неравновесной структурой по слоям или волокнам с различным содержанием углерода.

            В литературе имеется обширный материал по получению булата на основе современных технологий. Кроме того, много исследований посвящено получению слоистых композиционных материалов, состоящих из двух или более слоев разнородных металлов, объединяющих в себе полезные свойства каждого из них и обладающих в то же время новыми качествами, отличными от качеств исходных металлов. Использование слоистых композиций с новым комплексом ценных свойств способствует разработке более совершенных конструктивных решений при создании современных машин, приборов, аппаратов.

            Однако, несмотря на высокую техническую и экономическую эффективность применения слоистых композиционных материалов, их производство существенно отстаёт от потребностей. Помимо причин организационного характера это обусловлено и недостатками существующих технологических процессов производства слоистых композиционных материалов, которые в ряде случаев не позволяют получить металл требуемого качества в необходимых объёмах и по достаточно низкой цене.

            Таким образом, целесообразна разработка современного способа получения композиционных слоистых материалов, обеспечивающего изготовление металла, близкого по свойствам к стали стандартных марок 95X18 и 110Х18М, но обладающего слоистой структурой, который после соответствующей пластической деформации может приобрести структуру, характерную для булата.

            В работе проведён анализ существующих способов получения булата и слоистых композиционных материалов. Разработана математическая модель поведения вводимых в процессе электрошлаковой плавки добавок (стружка чугуна, частиц феррохрома), позволяющая подобрать размер и количество присаживаемых частиц которые, проходя через слой шлака и погружаясь в металлическую ванну наплавляемого слитка, успевают расплавиться, но не успевают раствориться в расплаве. Только при выполнении этих условий возможно образование слоистой литой структуры. Предложен способ и разработана технология получения слоистых композиционных материалов систем Бе-С и Ре-С-№-Сг методом электрошлаковой плавки с периодическим введением различных добавок. Проведено физическое моделирование процесса пластической деформации полученного слоистого композиционного материала с целью получения на поверхности металла характерного булатного узора. По предлагаемой технологии изготовлены клинки холодного оружия, обладающие узором на поверхности металла соответствующим узору на поверхности клинков сварного булата. Изучены механические свойства полученного слоистого композиционного материала и проведено сравнение со свойствами стали стандартных марок 20X13, 95X18, 110Х18М.

            Работа выполнена на кафедре общей металлургии Златоустовского филиала ЮУрГУ.

            Похожие диссертации на Получение слоистых композиционных материалов систем Fe-C и Fe-C-Ni-Cr методом электрошлаковой плавки

            

            Увеличение производительности машин непрерывного литья заготовок при разливке стали методом "плавка на плавку"Юречко Дмитрий Валентинович

            Совершенствование методов контроля доменной плавки с целью повышения её эффективности Ли Хон Сен 0

            

            Исследование и моделирование автогенной плавки медных сульфидных шихт с использованием методов компьютерной имитацииМамонтова Евгения Евгеньевна

            Разработка методов контроля и управления шлаковым режимом конвертерной плавки при переделе фосфористого чугунаНамазбаев Тлеухан Серикбаевич

            

            Совершенствование технологии доменной плавки на основе анализа и прогноза ее режимов методами моделированияЗагайнов Сергей Александрович

            

            Применение отходов производства вторичного алюминия при получении глиноземистых шлаков доменной плавкой бокситовМахоткина, Елена Станиславовна

            

            Исследование и разработка эффективной технологии получения элементарной серы из отходящих газов автогенных процессов плавки металлургического сырьяЕремин Олег Георгиевич

            

            Исследование и разработка технологии получения серебра из серебряно-цинковых аккумуляторов, содержащих свинец, двухстадийной окислительной плавкойРогов Сергей Иванович

            

            Разработка и внедрение процесса комплексной переработки отвалов металлургических шлаков с целью извлечения металлических компонентов и получения строительных материаловЛарионов Валерий Семенович

            

            Разработка технологии получения компонентов сварочных материалов из сырья Кольского полуостроваПлешаков Юрий Валентинович