ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ опы т
Наплавка
штампового
инструмента
для
горячего деформирования
металла
слоем
мартенситностареющей
стали
И. А. Кондратьев, И. А. Рябцев,
кандидаты техн. наук, ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины
В наплавочном производстве зачастую приходится ст алки-
ваться
с
проблемой
обеспечения
двух взаимоисключающ их
требований:
высокой
твердости
наплавленного
мет алла
и
возможности его высокопроизводительной механической об-
работки резанием. Наиболее характ ерными деталями эт о-
го типа являю т ся инструменты для горячей и холодной об-
работки металлов давлением. В этом случае для инст румен-
тов относительно простой формы применяют шлифовку, а
если
эти
детали
имеют
сложную
форму,
то
используют
электроискровую
обработку,
недостатком
которой
я вл я -
ется низкая производительность. В последние десятилетия
разработ аны реж ущие инструменты на основе кубического
нитрида бора, позволяющие производить механическую об-
работ ку резанием деталей с твердостью более 60 НИСЭ, од-
нако для наплавочного производства их применение ограни-
чено из-за низкой ударной прочности. Н аплавленные поверх-
ности, как правило, имеют значительные неровности, и т а-
кой инструмент при обработке зачастую ломается.
По этим причинам является актуальным
ф
создание наплавочных материалов, которые
бы
обеспечивали
непосредственно
после
наплавки
получение металла относительно
невысокой
твердости,
позволяющей
без
проблем производить его механическую об-
работку
резанием,
а
после
несложной
тер-
мической обработки (отпуска) —
обеспечи-
вать наплавленному металлу высокую твер-
дость и хорошие эксплуатационные свойст-
ва.
К
числу
таких
материалов
относятся
мартенситностареющие стали.
Классические
мартенситностареющие
стали —
это низкоуглеродистые легирован-
ные
никелем,
марганцем,
алюминием,
мо-
либденом,
ниобием
и
другими
элементами
стали, упрочнение которых
проходит в два
этапа:
получение
мартенситной
структуры
(так называемого мартенсита замещения) в
результате
превращения
щ
и
последую-
щего старения за счет выделения мелкодис-
персных интерметаллидов.
По своим
меха-
ническим, технологическим и эксплуатаци-
онным
свойствам
мартенситностареющие
стали являются
весьма перспективным
ма-
териалом широкого назначения, в том числе
и при производстве инструментов.
Мартенситностареющие стали
в
качест-
ве наплавочных материалов имеют ряд пре-
имуществ
перед
сталями
мартенситного
класса: возможность наплавки без или с ми-
нимальным
предварительным
и сопутству-
ющим
подогревами:
возможность
механи-
ческой
обработки
резанием;
простота
за-
ключительной
термической
обработки,
обеспечивающей оптимальные свойства на-
плавленного
металла: отсутствие обезугле-
роживания и изменения размеров в процес-
се термообработки.
В
результате
исследований,
проведен-
ных
в
ИЭС
им. Е. О. Патона,
разработаны
самозащитные марки порошковой проволо-
ки
ПП-АН193
и
ПП-АН204,
предназна-
ченные
для
наплавки
штампового
инстру-
»
мента,
работающего
в
контакте
с
горячим
металлом.
Такая
проволока
позволяет
на-
плавить
металл
типа
низкоуглеродистых
мартенситностареющих
сталей
систем
ле-
гирования
Ее-№ -С г-51-М о-Т1-С и
и
Е е-М -М п-Б ^М о-'П -А !.
Непосредствен-
но
после наплавки
металл имеет твердость
28-34 НКС;),
а
после отпуска
при
500 °С
в
течение 2 ч его твердость увеличивается до
45-50 НЯС ,. Увеличение твердости идет за
счет образования
мартенсита замещения
и
его
упрочнения
интерметаллидами
типа
81
, МоЭ^, М с^з.
Причем, как было установлено, при мно-
гослойной
дуговой
наплавке
воздействие
термических
циклов
наплавки
отдельных
валиков и слоев не приводит к старению ме-
талла предыдущих валиков и
в многослой-
ном
наплавленном
мартенситностареющем
металле
отсутствует
структурная
неодно-
родность
и
неоднородность
по
твердости.
Эти
обстоятельства
позволяют
с
успехом
производить
наплавку слоев большой
тол-
щины
порошковой
проволокой
мартенсит-
ностареющего класса.
При
наплавке
на
углеродистые
стали
обязательной
операцией
является
предва-
рительный
подогрев,
поэтому были
прове-
дены
эксперименты
по определению
влия-
4(68) 2009 СВАРЩИК
предыдущая страница 9 Сварщик 2009 04 читать онлайн следующая страница 11 Сварщик 2009 04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст