Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ «КОРКОВЫМ» СПОСОБОМ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ВСТАВОК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ МЕДНЫХ СПЛАВОВ

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-3-67-83

Полный текст:

Аннотация

Термического напыления (ГТН). Сущность способа заключается в следующем: на модель, представляющую собой зеркальную копию формообразующей поверхности вставки, наносится плазменным напылением рабочий слой толщиной до 3 мм из износостойких порошковых материалов, а затем конструкционный слой толщиной 10…20 мм из более пластичных и дешевых материалов. Напыленную «корку» обрабатывают со стороны, которой она будет устанавливаться в обойму формы, и отделяют от модели. Рабочая поверхность ФВ после отделения от модели по размерам, форме и шероховатости полностью соответствует требованиям чертежа, т.е. она не подвергается дополнительной обработке. Исходя из соображений доступности и относительно низкой стоимости для рабочих слоев формообразующих вставок, изготавливаемых «корковым» способом с применением ГТН, наиболее часто используют порошки хромоникелевого самофлюсующегося сплава ПН77Х15С3Р2 или металлоидов марок ПН70Ю30 и ПН85Ю15. Исследования по выбору оптимального состава смеси порошков ПН70Ю30 и ПН77Х15С3Р2 проводили на специальных образцах из стали 45, представляющих собой пластину с размерами в плане 50´50 мм, по периметру которой установлены буртики выступающие над рабочей поверхностью на высоту 1 мм. Рабочая поверхность хромирована и термообработана для получения гарантированного слоя Cr2O3, обеспечивающего адгезионную связь покрытия и подложки на уровне 5 МПа. В процессе экспериментов состав смеси порошков варьировали от 95% ПН70Ю30 + 5% ПН77Х15С3Р2 до 70% ПН70Ю30 + 30% ПН77Х15С3Р2 с шагом 5%. Напыление производили по следующему режиму: сила тока - 500 А; напряжение - 60 В; общий расход порошка - 1,5 кг/ч; температура образца - 650 ℃; толщина покрытия - 0,5 мм. Напыленные образцы помещали в муфельную печь и нагревали до температуры 1300°С, при которой их выдерживали в течение 1 часа. После охлаждения до комнатной температуры вместе с печью покрытия осторожно отделяли от образцов и подвергали испытаниям на проницаемость, для чего их помещали в специальные сосуды, обмазывая по периметру специальной мастикой. Затем покрытия с наружной стороны обмазывались слоем густого мела, а в сосуды наливали керосин. Установлено, что напыленные покрытия из смеси порошков с содержание 20% и более сплава ПН77Х15С3Р2 практически не имеют пор (керосин в течение 24 часов не проник на обмазанную мелом поверхность).

Об авторах

Н. Н. Сергеев
Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Россия


А. Н. Сергеев
Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Россия


С. Н. Кутепов
Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Россия


А. Е. Гвоздев
Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Россия


Е. В. Агеев
ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»
Россия


Д. С. Клементьев
Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Россия


Список литературы

1. Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. М.: Металлургия, 1982. 312 с.

2. Дмитриевич А.М., Логинов И.З., Мурог А.А. Свойства напыленных материалов // Литейное производство. 1974. № 10. С. 6-8.

3. Физико-механические и эксплуатационные свойства защитных покрытий / В.К. Зеленко, Н.Н. Сергеев, В.В. Извольский, В.М. Власов. Тула: Изд-во ТГПУ им. Л.Н. Толстого, 1999. 213 с.

4. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. 282 с.

5. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977. 184 с.

6. Гвоздев А.Е. , Журавлев Г.М. , Колмаков А.Г. Формирование механических свойств углеродистых сталей в процессах вытяжки с утонением / // Технология металлов. 2015. № 11. С. 17-29.

7. Зависимость показателей сверхпластичности труднодеформируемых сталей Р6М5 и 10Р6М5-МП от схемы напряженного состояния / А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, Д.А. Провоторов, Н.Н. Сергеев, Д.Н. Боголюбова // Деформация и разрушение материалов. 2015. № 11. С. 42-46.

8. Условия проявления нестабильности цементита при термоциклировании углеродистых сталей / А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, А.В. Маляров, Н.Н. Сергеев, И.В. Тихонова, М.Е. Пруцков // Материаловедение. 2014. № 10. С. 31-36.

9. Журавлев Г.М., Гвоздев А.Е. Пластическая дилатансия и деформационная повреждаемость металлов и сплавов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. 114 с.

10. Гвоздев А.Е. Ресурсосберегающая технология термомеханической обработки быстрорежущей вольфрамомолибденовой стали Р6М5 // Металловедение и термическая обработка металлов. 2005. №12 (606). С. 27-30.

11. Теория пластичности дилатирующих сред: монография / Э.С. Макаров, А.Е. Гвоздев, Г.М. Журавлев; под. ред. проф. А.Е. Гвоздева. 2-е изд. перераб. и доп. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. 337 с.

12. Распределение температур и структура в зоне термического влияния для стальных листов после лазерной резки / А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, И.В. Минаев, А.Г. Колмаков, И.В. Тихонова, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, Д.М. Хонелидзе, Д.В. Малий, И.В. Голышев // Материаловедение. 2016. № 9. С. 3-7.

13. Сопряженные поля в упругих, пластических, сыпучих средах и металлических труднодеформируемых системах: монография / Э.С. Макаров, В.Э. Ульченкова, А.Е. Гвоздев, Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев; под ред. проф. А.Е. Гвоздева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. 526 с.

14. Механизмы водородного растрескивания металлов и сплавов, связанные с усилением дислокационной активности / Н.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 2(71). С. 32-47.

15. Анализ теоретических представлений о механизмах водородного растрескивания металлов и сплавов / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 3(72). С. 6-33.

16. Перспективные стали для кожухов доменных агрегатов / Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, А.Н. Сергеев, И.В. Тихонова, С.Н. Кутепов, О.В. Кузовлева, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 2(23). С. 6-15.

17. Влияние режимов термической обработки на стойкость высокопрочной арматурной стали к водородному растрескиванию / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 4 (25). С. 6-20.

18. Принятие решений по статистическим моделям в управлении качеством продукции / Г.М. Журавлев, А.Е. Гвоздев, С.В. Сапожников, С.Н. Кутепов, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 5(74). С. 78-92.

19. Диффузия водорода в сварных соединениях конструкционных сталей / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, Е.В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 6(75). С. 85-95.

20. Temperature distribution and structure in the heat-affected zone for steel sheets after laser cutting / A.E. Gvozdev, N.N. Sergeyev, I.V. Minayev, I.V. Tikhonova, A.N. Sergeyev, D.M. Khonelidze, D.V. Maliy, I.V. Golyshev, A.G. Kolmakov, D.A. Provotorov // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. № 1. P. 148-152.

21. Вариант определения максимального пластического упрочнения в инструментальных сталях / Г.М. Журавлев, А.Е. Гвоздев, А.Е. Чеглов, Н.Н. Сергеев, О.М. Губанов // Сталь. 2017. № 6. С. 26-39.

22. On friction of metallic materials with consideration for superplasticity phenomenon / A.D. Breki, A.E. Gvozdev, A.G. Kolmakov, N.E. Starikov, D.A. Provotorov, N.N. Sergeyev, D.M. Khonelidze // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. № 1. P. 126-129.

23. Synthesis and dry sliding behavior of composite coating with (R-OOO)FT polyimide matrix and tungsten disulfide nanoparticle filler / A.D. Breki, A.L. Didenko, V.V. Kudryavtsev, E.S. Vasilyeva, O.V. Tolochko, A.G. Kolmakov, A.E. Gvozdev, D.A. Provotorov, N.E. Starikov, Yu.A. Fadin // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. № 1. P. 32-36.

24. Composite coatings based on A-OOO polyimide and WS2 nanoparticles with enhanced dry sliding characteristics / A.D. Breki, A.L. Didenko, V.V. Kudryavtsev, E.S. Vasilyeva, O.V. Tolochko, A.E. Gvozdev, N.N. Sergeyev, D.A. Provotorov, N.E. Starikov, Yu.A. Fadin, A.G. Kolmakov // Inorganic Materials: Applied Research. 2017. Vol. 8. № 1. P. 56-59.

25. Maximum plastic strengthening in tool steels / G.M. Zhuravlev, A.E. Gvozdev, A.E. Cheglov, N.N. Sergeev, O.M. Gubanov // Steel in Translation. 2017. Vol. 47. № 6. P. 399-411.

26. Многоуровневый подход к проблеме замедленного разрушения высокопрочных конструкционных сталей под действием водорода / В.П. Баранов, А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, Н.Н. Сергеев, А.Н. Чуканов // Материаловедение. 2017. № 7. С. 11-22.

27. Новые конструкционные материалы: учебное пособие / Н.Е. Стариков, В.К. Зеленко, О.В. Кузовлева, А.Н. Сергеев, В.Ю. Кузовлев, А.А. Калинин, А.В. Маляров; под. общ. ред. проф. А.Е. Гвоздева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 296 с.

28. Материаловедение: учебник для вузов / Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев., В.К. Зеленко, А.Н. Сергеев, О.В. Кузовлева, Н.Е. Стариков, В.И. Золотухин, А.Д. Бреки; под ред. проф. А.Е. Гвоздева. Изд. 2-е доп. и испр. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 469 с.

29. Технология металлов и сплавов: учебник / Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, В.И. Золотухин, А.Н. Сергеев, А.Д. Бреки, О.В. Кузовлева, Г.М. Журавлёв, Д.А. Провоторов; под ред. проф. Н.Н. Сергеева. Тула: Изд-во ТулГУ, 2017. 490 с.

30. Пат. на полезную модель 2016142134 (170385) Образец для определения адгезионной прочности покрытий / Н.Н. Сергеев, А.Н. Сергеев, Д.А. Провоторов, Д.М. Хонелидзе, И.В. Тихонова, А.Д. Бреки, И.В. Минаев, О.В. Кузовлева, Д.В. Малий, А.А. Калинин, С.Н. Кутепов, А.Е. Гвоздев, А.И. Кузнецова, А.В. Казакова, Д.Н. Романенко, Е.Ф. Романенко, В.Э. Лисицина; заявитель и патентообладатель Гвоздев Александр Евгеньевич. № 2016142134 (17385) заявл. 26.10.16; опубл. 24.04.17, Бюл. № 12. 6 с.

31. Свидетельство РФ №2017616180 о государственной регистрации программы на ЭВМ «Программный комплекс для моделирования ресурсосберегающих производств обработки и фрикционного взаимодействия металлических систем» / А.Д. Бреки, А.Е. Гвоздев, Ю.С. Дорохин, Д.С. Клементьев, С.Н. Кутепов, О.В. Кузовлева, Д.В. Малий, П.Н. Медведев, И.В. Минаев, Д.В. Провоторов, Н.Е. Проскуряков, А.Н. Сергеев, Д.М. Хонелидзе. Заявка № 2017613672. Дата государственной регистрации в реестре программ для ЭВМ в Роспатенте 02.06.2017.


Для цитирования:


Сергеев Н.Н., Сергеев А.Н., Кутепов С.Н., Гвоздев А.Е., Агеев Е.В., Клементьев Д.С. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ «КОРКОВЫМ» СПОСОБОМ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ВСТАВОК ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ МЕДНЫХ СПЛАВОВ. Известия Юго-Западного государственного университета. 2018;22(3):67-83. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-3-67-83

For citation:


Sergeev N.N., Sergeev A.N., Kutepov S.N., Gvozdev A.E., Ageev E.V., Klement'yev D.S. APPLICATION OF TECHNOLOGY IN THE PRODUCTION OF «CORTICAL» METHOD OF FORMING INSERTS FOR DIE CASTING COPPER ALLOYS. Proceedings of the Southwest State University. 2018;22(3):67-83. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2018-22-3-67-83

Просмотров: 48


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)