Статті НФК

Permanent URI for this collectionhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/21519

ENG: Articles

Browse

Now showing 1 - 3 of 3

Structure and Properties of the Nitrogenated Layer of X40CrMoV5-1-1 Steel Obtained in the Ion-Plasma Two-Stage Vacuum-Arc Discharge
(National Science Center "Kharkov Institute of Physics and Technology", Kharkiv, 2024) Deyneko, Leonid M.; Stolbovyy, V. O.; Romanova, Natalia S.; Kryvchyk, Lilia S.; Pinchuk, Victoria L.
ENG: In the production of pipes from corrosion-resistant steels on tube rolling mills, a relevant problem is the low durability of the pipe tooling. Therefore, the creation of high-performance and durable tools is primarily associated with obtaining and processing materials capable of withstanding harsh working conditions. The paper analyzes the structure and properties of the nitrogenated layer formed on the surface of the stamping tool made of X40CrMoV5-1-1 steel using the ion-plasma nitriding technology in a two-stage vacuum-arc discharge, aimed at improving the wear resistance of the pipe pressing tool. The article proposes, substantiates, and calculates a mathematical model of microhardness distribution with depth of the diffusion layer based on the Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami equation, which takes into account phase transformations associated with reaction diffusion processes during nitriding. An analysis of the thermodynamic stability of nitride diffusion zones responsible for improving the wear resistance of the tool is provided.
Використання зносостійких покриттів для зміцнення трубного інструменту для виробництва труб пресуванням з високолегованих сталей
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Cтолбовий, В’ячеслав Олександрович; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна
UKR: В Україні виробництво труб є однією з найбільш важливих галузей промисловості. Це нафтова, газова промисловості, харчова, хімічна, машинобудівельна, авіаційна, промисловість будівельних матеріалів. Особливо широко використовуються труби з високолегованих, корозійностійких сталей. Широке поширення одержав процес виробництва сталевих труб методом пресування на гідравлічних пресах. При пресуванні метал випробовує трьохстороннє стискання, тому він проявляє високу пластичність, що особливо важливо для високолегованих сталей, які важко деформуються. На відміну від трубопрокатних установок, на пресах можна одержати труби з більш тонкою стінкою й меншого діаметра, особливо, коли на трубопресових установках застосовують редукційні й калібрувальні стани. Трубопресовий інструмент піддається інтенсивному зносу. За умовами експлуатації прес-голки і матриці відносяться до важко навантаженого інструменту, оскільки контактують з металом, що пресується. Можливість одержання при пресуванні високого коефіцієнта витяжки, обумовлена сприятливою схемою напруженого стану металу в процесі деформації, внаслідок чого метал зазнає великих ступенів деформації без руйнування. Однак для реалізації процесу пресування з великою величиною витяжки, необхідно додати великий тиск, регламентований опором металу пластичній деформації і величиною сили тертя на межі контакту деформованого металу з інструментом. Виробництво стальних труб пресуванням здійснюють на трубопресових агрегатах з вертикальним механічним пресом (ВМП) або з гідравлічним горизонтальним пресом (ГГП). Робочий інструмент трубопрофільних пресів працює в умовах високих температур, ударних і знакозмінних навантажень, значного питомого тиску, тому матеріал для виготовлення інструменту повинен мати підвищену міцність, в’язкість, теплостійкість. При пресуванні труб з високолегованих, корозійностійких сталей має місце низька стійкість трубного інструменту, що потребує частих переналадок обладнання і зупинок пресу. Звичайні технології термозміцнення (загартування з відпуском) не забезпечують достатніх властивостей трубопресового інструменту. Тому пошук раціональних технологій термозміцнення і нанесення зносостійких мікроструктурних покриттів значно підвищує експлуатаційні властивості і ресурс роботи трубопресового інструменту, що підтверджено результатами промислових випробувань на діючих підприємствах України. Метою роботи є удосконалення зміцнюючих технологій трубного інструменту для пресування труб з високолегованих сталей, які важко деформуються, і дослідження закономірностей структуроутворення в металі основного трубопресового інструменту – матричних кілець для пресування труб на трубопресових установках та їх вплив на механічні властивості для підвищення якості і працездатності інструменту.
Особливості глибокого іонно-плазменого азотування інструменту з штампових сталей для виробництва корозійностійких труб
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2025) Столбовий, В’ячеслав Олександрович; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Кривчик, Лілія Сергіївна
UKR: При виробництві корозійностійких труб використовують велику кількість різноманітного інструменту. Це матриці і матричні кільця, голки-оправки, прес-шайби, втулки, експандери, ролики, опорні планки, оправки, калібри. Умови їх роботи характеризуються значними навантаженнями, високими температурами, сильним тертям, значними питомими тисками. В більшості процесів трубний інструмент має низьку стійкість, що потребує зупинок станів і пресів, постійних переналадок обладнання, знижує ефективність процесів прокатки і пресування корозійностійких труб. При низькій стійкості інструменту знижається і якість внутрішньої поверхні труб і їх стійкість в експлуатації. Це особливо важливо в умовах складних умов експлуатації цих труб: в енергетиці, авіації, машинобудуванні, хімічній і харчовій промисловості. Тому пошук сучасних шляхів зміцнення, покращення корозійної стійкості трубного інструменту є важливим завданням сучасного матеріалознавства. Актуальність теми роботи випливає з необхідності створення високопродуктивних і стійких в експлуатації інструментів для виробництва корозійностійких труб, що зв’язане, у першу чергу, із проблемою одержання й обробки таких матеріалів, які могли б протистояти жорстким умовам роботи інструменту (високих температур, інтенсивних швидкостей ковзання і значного питомого тиску, знакозмінних навантажень, динамічних ударів). Таким чином, певний інтерес представляє удосконалення методів термічної обробки, використання сучасних видів хіміко-термічної обробки для підвищення зносостійкості і експлуатаційних характеристик інструменту. Метою роботи є пошук сучасних шляхів зміцнення основного трубного інструменту (трубопресового інструменту – матричних кілець, експандерів) для пресування корозійностійких труб на трубопресових установках і інструменту для холодної прокатки труб (роликів, опорних планок станів ХПТР), які використовуються при виробництві тонкостінних труб з корозійностійких сталей з використанням нових технологій іонно-плазменого азотування і сучасних методів дослідження структури сплавів, а також реальні випробування інструменту в виробничих умовах і впровадження результатів роботи на діючих трубних підприємствах України.