Досліджено можливість моделювання поведінки циліндричного твердого тіла з конструктивними особливостями, що рухається в рідкому середовищі, за допомогою спрощеної дискретної моделі. На підставі результатів експериментально-теоретичного дослідження оцінено вплив жорсткості днищ і кількості підкріпних шпангоутів на параметри коливання циліндра.

Представлены результаты математического моделирования процессов укрупнения слитков из высоколегированных сталей и сплавов, чувствительных к сегрегации, путем последовательной электрошлаковой наплавки жидким металлом (ЭШН ЖМ) в токоподводящем кристаллизаторе. Определены характерные параметры двухфазной зоны модельных слитков диаметрами 350; 520 и 690 м, полученных путем последовательной наплавки по схеме вытяжки способом ЭШН ЖМ слоев металла из сплава Инконель 718 на исодный центральный слиток диаметром 180 мм из этого же сплава, свидетельствующие о перспективности нового процесса ЭШН ЖМ укрупнения слитков из высоколегированных сталей и сплавов, чувствительных к сегрегации.

Обсуждены возможности применения различных электрошлаковых технологий для получения крупных кузнечных слитков. Показана перспективность двух новых электрошлаковых технологий - электрошлакового переплава по двухконтурной схеме и электрошлаковой наплавки жидким металлом для повышения качества кузнечных слитков из высоколегированных сталей и сплавов. Предложена новая концепция электрошлаковой печи для получения слитков и заготовок массой вплоть до 300 т.

Представлены результаты оценки по методу А международного стандарта ASTM E45 размеров, состава и характера распределения неметаллических включений в литом металле высоколегированной стали типа 316 (AISI) после последовательного кольцевого электрошлакового наплавления жидким металлом в поперечном сечении модельного слитка.

Обобщены результаты исследования возможностей укрупнения слитков последовательным кольцевым электрошлаковым наплавлением жидким металлом (ЭШНУ ЖМ). Сформулированы основные технологические этапы изготовления слитков в промышленном производстве. Результаты исследований положены в основу разработки концепции печи для получения крупных слитков ЭШНУ ЖМ.

Представлены результаты металлографических исследований структуры, химического состава и физико-механических свойств двухслойного модельного слитка из высоколегированной стали типа 316 (AISI), полученного в лабораторных условиях способом укрупнения последовательной кольцевой электрошлаковой наплавкой жидким металлом.

Лазерная поверхностная обработка оказывает существенное влияние на структуру и эксплуатационные свойства изделий. Представляет интерес изучение влияния такой обработки на высоконикелевые сплавы, применяемые в ответственных конструкциях. Оценено влияние лазерной поверхностной обработки на структуру и свойства литого высоконикелевого сплава ХН56МБЮДШ. Представлены результаты исследований дисперсности дендритной структуры полученного методом электрошлакового переплава полого слитка из высоконикелевого сплава ХН56МБЮДШ и зоны оплавления после его лазерной поверхностной обработки в атмосфере азота и гелия. Показано, что в зоне оплавления расстояние между осями дендритов на два порядка меньше, чем в литом металле в состоянии после ЭШП без лазерной обработки. Приведены результаты дюрометрических исследований. Установлено, что после лазерной обработки показатели микротвердости усредняются во всем объеме оплавленного слоя. При этом наблюдается повышение уровня микротвердости оплавленного слоя в атмосфере азота. В целом установлено положительное влияние данной обработки на структуру и микротвердость зоны оплавления.

Показана эффективность применения электронно-лучевой сварки (ЭЛС ) для получения равнопрочного сварного соединения из проката технического титана толщиной 35 мм, упрочненного азотом до 0,1 мас. % в процессе дугошлакового переплава (ДШП). Данные рентгеноспектрального анализа свидетельствуют о равномерном распределении азота, алюминия, титана, железа, кислорода как в прокате ДШП, так и в сварном соединении. Металлографические исследования подтвердили получение качественного сварного соединения без трещин, пор и других дефектов. Металл шва и основной металл характеризуются однородной структурой. Установлено равномерное распределение твердости HB и микротвердости HV в листовом техническом титане и полученном сварном соединении. При содержании в титане до 0,1 мас. % азота твердые включения нитрида титана отсутствуют и в листовом прокате ДШП, и в металле шва, выполненного ЭЛС.

Представлены результаты исследования поведения неметаллических включений в литом металле нержавеющей стали AISI типа 316, полученном способом электрошлакового переплава (ЭШП) расходуемых электродов и электрошлакового наплавления с применением жидкого металла (ЭШН ЖМ). Проведен комплексный анализ неметаллических включений на всех этапах изготовления слитков ЭШП и ЭШН ЖМ - от передела исходного металла до формирования готовых слитков; металлографические исследования; оценка дисперсности дендритной структуры. Оценен уровень физико-механических свойств литого металла слитков ЭШП и ЭШН ЖМ. Выполнены фрактографические исследования и анализ неметаллических включений на поверхностях изломов образцов после их испытаний на статическое растяжение и ударный изгиб.

Приведено исследование удельного электрического сопротивления (УЭС) зоны сплавления биметаллического сталемедного слитка-заготовки анода дуговой сталеплавильной печи постоянного тока. Слиток изготовлен по разработанной в Институте электросварки им. Е. О. Патона технологии электрошлакового переплава по двухконтурной схеме. Для исследования УЭС вдоль оси слитка вырезан темплет, посередине которого в районе сплавления стали с медью отобраны испытуемые образцы. Использована методика измерения электропроводности материалов, основанная на регистрации падения напряжения на образце в зависимости от тока, проходящего через образец. Для учета влияния температуры нагрева анода в процессе его эксплуатации на печи проведены исследования УЭС сталемедных образцов. Показано, что уровень УЭС сталемедной зоны остается практически неизменным как при комнатной, так и при повышенных эксплуатационных температурах, что может свидетельствовать об отсутствии локального перегрева во время эксплуатации анода из-за разных значений электрического сопротивления металлов на границе сталь-медь и, таким образом, о стабильной работе анода, изготовленного из указаного материала.

Проанализированы причины появления повреждений рельсов в ходе их эксплуатации на современных высокоскоростных и тяжелонагруженных железных дорогах. Показано, что основной причиной выхода рельсов из строя являются повреждения усталостного происхождения, степень развития которых определяются составом и структурой рельсовой стали. Традиционные же способы повышения уровня ее свойств на сегодня практически исчерпаны. В этой связи, представляет интерес применение электрошлаковых технологий, способных повысить чистоту и металлургическое качество слитка. Опробовано применение шлака ЭШП в качестве смеси при непрерывной разливке заготовки, что позволяет обеспечить электрошлаковый обогрев мениска и снизить скорость разливки для улучшения внутреннего качества заготовки. Наряду с этим, экспериментально показана возможность увеличения более чем в два раза скорости вытяжки слитка при электрошлаковом переплаве электрода из рельсовой стали без ухудшения структуры слитка (усадочных и ликвационных дефектов не обнаружено). Эксперименты открывают перспективу создания гибридного процесса ЭШП + МНЛЗ для производства литой заготовки высокого качества.

Показана возможность получения лазерной сваркой равнопрочных с основным металлом стыковых соединений листового проката ВТ1-0 ДШП толщиной 12 мм, предварительно упрочненного азотом (0,098 мас. %) из газовой фазы в процессе дугошлакового переплава. В ходе экспериментальных исследований выполнена двухсторонняя сварка стыковых соединений с применением излучения Nd:YAG-лазера. Результаты макро- и микроисследований, замеры распределения микротвердости, механические свойства при испытании на статическое растяжение и ударный изгиб подтвердили высокое качество стыковых соединений. Однородность структуры, отсутствие трещин, пор и других дефектов свидетельствуют о перспективности разработки технологии лазерной сварки технического титана ВТ1-0 ДШП, упрочненного азотом (до 0,1 мас. %).

Індекс рубрикатора НБУВ: К314.609.3

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено компьютерное моделирование комбинированного процесса непрерывной разливки с электрошлаковым обогревом рельсовой стали. Применена программа THERCAST, позволяющая учесть особенности конструкции конкретной машины непрерывного литья. Расчетным путем установлены исходные параметры не только скорости разливки, но и вторичного охлаждения и их влияние на глубину жидкометаллической ванны непрерывнолитого слитка. Рассмотрены особенности совмещения на машине непрерывного литья заготовок отдельных ручьев с разной скоростью вытягивания слитка.

Сделан обзор тенденций развития железнодорожного транспорта и связанных с ними изменений условий эксплуатации и возникновения дефектов, которые сокращают срок службы рельсов. Рост скорости движения пассажирских поездов и увеличение нагрузки на ось при перевозке грузов требует улучшения качества рельсов и свойств сталей, из которых их производят. Увеличение интенсивности знакопеременных контактных нагрузок, нагрев при длительном торможении и коррозионные факторы вызывают появление повреждения рельсов. Большинство дефектов рельсов, приводящих к выходу их из строя, имеют контактно-усталостное происхождение, и их образование часто связано с металлургическим качеством стали, улучшение которого требует технологических усовершенствований всего цикла производства рельсов.

Сделано сравнение отечественного стандарта на железнодорожные рельсы и современных зарубежных. Показано, что в Украине требования к железнодорожным рельсам значительно мягче по сравнению с зарубежными и не обеспечивают современного уровня их качества. Проанализирована связь современных металлургических технологий производства рельсов и их качества, в частности возможности использования вакуум-углеродного раскисления рельсовой стали и отказа от раскисления алюминием. Показана целесообразность разработки нового стандарта Украины на железнодорожные рельсы и возможность использования электрошлакового переплава для рельсов высокого качества.

Приведены результаты исследований структуры и свойств образцов лабораторной выплавки рельсового металла (в слабодеформированном и литом состоянии), полученного электрошлаковым переплавом после контактной стыковой сварки оплавлением. Исследования показали, что микроструктура металла шва и зоны термического влияния в обоих случаях отличается однородным плотным строением. Разрушение образцов происходило преимущественно в зоне термического влияния. Прочность сварных соединений из металла в литом состоянии ниже, чем слабодеформированного, что, по-видимому, обусловлено крупным зерном, размер которого может быть измельчен применением термической обработки. Рельсовая сталь электрошлакового переплава в литом и слабодеформированном состоянии имеет уровень механических свойств в диапазоне требований, предъявляемых к нетермоупрочненным рельсам К76 по ГОСТ Р 51045 и ДСТУ 4344, что открывает перспективы применения электрошлакового переплава для изготовления рельсов, в том числе и остряковых рельсов, применяемых в литом состоянии.