Journals →  Черные металлы →  2021 →  #9 →  Back

Производство стали и непрерывная разливка
ArticleName Повышение стойкости роликов МНЛЗ методом электродуговой наплавки с применением перспективных наплавочных материалов. Часть 1. Структура, фазовый состав и свойства наплавленных слоев
DOI 10.17580/chm.2021.09.02
ArticleAuthor А. В. Макаров, А. Е. Кудряшов, А. А. Владимиров, М. А. Баранов
ArticleAuthorData

Старооскольский технологический институт им. А. А. Угарова (филиал) Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», Старый Оскол, Россия:

А. В. Макаров, заведующий кафедрой технологии и оборудования в металлургии и машиностроении им. В. Б. Крахта, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: makarov.av@mail.ru

А. А. Владимиров, ассистент кафедры технологии и оборудования в металлургии и машиностроении им. В. Б. Крахта, канд. техн. наук

 

ФГБОУ ВО «НИТУ «МИСиС», Москва, Россия:
А. Е. Кудряшов, ведущий научный сотрудник НУЦ СВС, канд. техн. наук, эл. почта: aekudr@yandex.ru

 

ООО «АСМ Группа», Череповец, Россия:
М. А. Баранов, исполнительный директор ООО «АСМ Группа», эл. почта: baranov@asm-swm.com

Abstract

Разработаны экспериментальные составы порошковых проволок для электродуговой наплавки правильно-тянущих роликов МНЛЗ для АО «Оскольский электрометаллургический комбинат им. А. А. Угарова» (АО «ОЭМК им. А. А. Угарова»). Для повышения эксплуатационных свойств наплавленных слоев в шихту распространенной порошковой проволоки для электродуговой наплавки АСМ 4603-SA (Fe – С – Cr – Mn – Mo – W – V– Si – Ni) вводили тугоплавкие компоненты: микро- и нанодисперсные порошки карбида вольфрама (3–12 %), а также порошок гексагонального нитрида бора (0,1–0,2 %). Проведен комплекс исследований структуры, состава и свойств наплавленных слоев. Увеличение содержания тугоплавкой добавки карбида вольфрама в шихте АСМ 4603-SA с 3 до 12 % способствует росту твердости наплавленных слоев с 48,9 до 55,1 HRC. Максимальная твердость слоя установлена у образца, наплавленного проволокой АСМ 6 (АСМ 4603-SA + 6 % WC + 0,1 % BNг) — 57,1 HRC. Рентгеноструктурным фазовым анализом обнаружено присутствие твердых растворов на основе α-Fe и γ-Fe железа в наплавленных слоях. Максимальное количество твердого раствора на основе α-Fe наблюдается в слое, наплавленном проволокой АСМ 6 (84 %). Изучен элементный состав различных областей в наплавленных слоях. Показано, что структура наплавленных слоев состоит из областей мартенсита, окруженного прослойками аустенита.

keywords Машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), ролики, электродуговая наплавка, порошковая проволока, карбид вольфрама, гексагональный нитрид бора, структура, фазовый состав, твердость
References

1. Смирнов А. Н., Пилюшенко В. Л., Минаев А. А. и др. Процессы непрерывной разливки. — Донецк : Донецкий национальный технический университет, 2002. — 536 с.
2. Угарова О. А. Анализ производства глобального продукта черной металлургии // Экономика в промышленности. 2013. № 4. С. 48–53.
3. Du Toit M., Van Niekerk J. Improving the life of continuous casting rolls through submerged arc cladding with nitrogen-alloyed martensitic stainless steel // Welding in the World. 2010. Vol. 54, Iss. 11(12). P. 342–349.
4. Sanz А. New coatings for continuous casting rolls // Surface and Coatings Technology. 2004. Vol. 177-178. P. 1–11.
5. Hadizadeh B., Bahrami A., Eslami A., Abdian K., Araghi M., Younes Etezazi M. Establishing the cause of failure in continuous casting rolls // Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 108. 104346 p.
6. Бердников С. Н., Подосян А. А., Вдовин К. Н., Бердников А. С. Причины поломки роликов МНЛЗ и поиск новых материалов и конструкций для их изготовления // Сталь. 2012. № 2. С. 95–98.
7. Буланов Л. В., Корзунин Л. Г., Парфенов Е. П. и др. Машины непрерывного литья заготовок. Теория и расчет. — Екатеринбург : Уральский центр ПР и рекламы «Марат», 2004. — 349 с.
8. Хитько Л. А. Выбор сплавов и разработка технологии центробежного литья биметаллических заготовок для роликов МНЛЗ // Теория и практика металлургии. 1998. № 4. С. 33–34.
9. Klime L., Brezina M., Mauder T., Charvat P., Kleme J. J., Stetina J. Dry cooling as a way toward minimisation of water consumption in the steel industry: A case study for continuous steel casting // Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 275. 123109 p.
10. Дубровский С. А., Попов А. В., Горпинченко М. А. Восстановление роликов МНЛЗ методом электрошлакового переплава // Сталь. 2013. № 12. C. 48–50.
11. Arunim R., Kanwer Singh Arora, Lester S., Mahadev Shome. Laser cladding of continuous caster lateral rolls: microstructure, wear and corrosion characterisation and on-field performance evaluation // Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214, Iss. 8. P. 1566–1575.
12. Jian Dong Lin, Ping Huang, Fan He. Research of surfacing technology on continuous casting roller // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 189-193. P. 3370–3376.
13. Li J., Sun D. Y., Zhang F. Properties of nano ZrO2 coating on roller surface of continuous casting machine // Iron and Steel. 2017. Vol. 52. No. 10. P. 104–108. DOI: 10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20170114.
14. Zhang F., Sun D., Xie J., Xu S., Huang H., Li J. et al. Application of zirconia thermal barrier coating on the surface of pulling-straightening roller // International Journal of Heat and Technology. 2017. Vol. 35. No. 4. P. 765–772. DOI: 10.18280/ijht.350410.
15. Brezina J., Brezinova J., Vinas J. Possibilities for using new types of additive materials for hardfacing // Trans Tech Publications. 2020. Vol. 405. P. 171–178. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ddf.405.171.
16. Лещинский Л. К., Матвиенко В. Н., Иванов В. П. и др. Промышленное освоение технологии наплавки роликов МНЛЗ // Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки. 2019. Вып. 38. С. 87–94.
17. Brezinová J., Balog P. Restoring functional areas of continuously casted cylinders // Scientific Proceedings. 2012. Vol. 20. P. 81–86. DOI: 10.2478/v10228‐012‐0013‐8.
18. Репников Н. И., Макаров А. В., Кудряшов А. Е., Бойко П. Ф., Мамкин В. А. Определение перспективных наплавочных материалов для восстановления роликов вторичного охлаждения МНЛЗ с использованием структурных и трибологических исследований // Материалы Тринадцатой Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы горно-металлургического комплекса. Наука и производство». 2016. Т. 1. С. 280–284.
19. Рябцев И. А., Кондратьев И. А., Гадзыра Н. Ф. и др. Влияние ультрадисперсных карбидов в порошковых проволоках на свойства теплоустойчивого наплавленного металла // Автоматическая сварка. 2009. № 6. С. 13–16.
20. Третьяков В. И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. — М. : Металлургия, 1976. — 527 с.
21. ГОСТ 9013–59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. — Введ. 01.01.1959. — М. : Издательство стандартов, 1959.
22. Шелехов Е. В., Свиридова Т. А. Программы для рентгеновского анализа поликристаллов // Металловедение и термообработка металлов. 2000. № 8. С. 16–19.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back