Нікопольський фаховий коледж

Permanent URI for this communityhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/21518

ENG: Nikopol Vocational College

Browse

Now showing 1 - 3 of 3

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.
Дослідження структури і властивостей штампових сталей для виготовлення трубного інструменту після проведення зміцнюючої термічної і хіміко-термічної обробки і нанесення зносостійких покрить
(ТОВ «ТЕРМАЛ ЕНД МЕТІРІАЛ ЕНЖІНІРІНГ СЕНТЕР», 2021) Столбовий, В'ячеслав Олександрович; Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Дейнеко, Леонід Миколайович
UKR: Мета. Метою дослідження є використання сучасних видів хіміко-термічної обробки і нанесення наноструктурних зносостійких покрить для зміцнення трубного інструменту для виробництва корозійностійких труб - трубопресового інструменту (голок-оправок і матричних кілець ) і інструменту для холодної роликової прокатки особливотонкостінних труб – опорних планок і роликів. Методика. Для проведення дослідження були виготовлені: - голки-оправки трубопрофільного пресу зусиллям 16 МН у кількості 3 (трьох) штук з сталі 4Х5МФ1С діаметром 50 мм і довжиною 1300 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці (ступеневе загартування з 1050 – 1070°С та двократному відпуску при 550 – 570° (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - матричні кільця трубопрофільного пресу зусиллям 16 МН у кількості 10 (десяти) штук: зі сталі 5Х3В3МФС (ДИ-23): 6 (шість) штук (1 штука діаметром 63,5 мм, 2 штуки діаметром 73,5 мм, 3 штуки діаметром 71,5 мм); зі сталі 4Х5МФ1С 4 (чотири) штуки діаметром 71,5 мм і 73,5 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1080 – 1100°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - ролики стану ХПТР у кількості 3 (трьох) штук з сталі 4Х5МФ1С шириною 65 мм під діаметр труби 16 мм і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1070 – 1080°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; - 6 (шість) опорних планок довжиною 210 мм, шириною 80 мм і висотою 47,42 мм і шириною дорожок 25 мм і 20 мм ( під трубу діаметром 15-22 мм і 23-30 мм відповідно) з сталі 4Х5МФ1С і піддані зміцнюючій термічній обробці ( ступеневе загартування з 1080 – 1100°С та двократному відпуску при 550 – 570°С (1 відпуск) та 530 – 550°С (2 відпуск) в цехових умовах; Для проведення дослідження також з поковок діаметром 250 мм були вирізані зразки-свідки розміром 20×20×20 мм і піддані аналогічній термічній обробці дослідним зразкам інструменту. Найбільш надійну оцінку результатів азотування, карбонітрації, комбінованої обробки з нанесенням зносостійких покрить дають металографічні дослідження, які дають відомості про товщину і будову шару з'єднань і дифузійного шару. Також були проведені електронні дослідження металографічних шліфів ( вихідні шліфи були порізані на тонкі зразки по 5 мм ), приготовлені і піддані вивченню на растровому електронному мікроскопі (РЕМ), висока дозволена здатність (до 60 А) і виняткова глибина різкості якого роблять його майже незамінним для металографічних досліджень. Замір твердості поверхні зразків після азотування, карбонітрації, комбінованої обробки був виконаний за допомогою мікротвердоміра (мікроскопа) - типу ПМТ-3 при навантаженні 100гс НV0,1. Рентгеноструктурний аналіз дослідних зразків інструменту був проведений на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-2.0 в кобальтовому Co-Kα випромінюванні із застосуванням Fe селективно поглинаючого фільтра. Дифраговане випромінювання реєструвалося сцинтиляційним детектором. Результати. Побудовані і досліджені графіки зміни мікротвердості від поверхні до центру зразків після хіміко-термічної і комбінованої обробки, запропонований оптимальний режим іонного азотування, карбонітрації, комбінованої обробок (що підтверджено результатами замірів мікротвердості) для отримання високих експлуатаційних властивостей трубопресового і трубопрокатного інструмента, проведено дослідження структури азотованого, карбонітрованого шару і шару покрить (мікроструктурне і електронне), проведено рентгеноструктурний аналіз дослідних зразків інструменту. Результатом роботи є розробка оптимальних режимів термозміцнення трубного інструмента , які забезпечують його високі експлуатаційні характеристики. В результаті сталь здобуває високу твердість на поверхні HV0,1 860-1150, що не змінюється при нагріванні до 600 – 650°С, високу опірність зношуванню, високі границі витривалості, корозійну стійкість. Наукова новизна. Вперше науково обґрунтовано вибір більш ефективного режиму термозміцнення трубного інструмента (з проведенням мікро і рентгеноструктурних досліджень), що дозволяє його використовувати в реальних умовах виробництва корозійностійких труб на трубних підприємствах «ПрАТ Сентравіс Продакшн Юкрейн», «ТОВ ВО Оскар» та ін. Практична цінність. Удосконалення технології термічної обробки трубного інструмента (загартування з відпуском і послідуючим іонним азотуванням, карбонітрацією, комбінованою обробкою з нанесенням одно і багатошарових покрить замість звичайної технології – загартування з відпуском) дозволить збільшити стійкість інструмента на 30- 40% та знизити витрати по переробці виготовлення корозійностійких труб, а також покращити якість внутрішньої поверхні труб.
Зміцнення трубного інструменту для виробництва корозійностійких труб з метою покращення його механічних і трибологічних властивостей
(«Журфонд», Дніпро, 2022) Кривчик, Лілія Сергіївна; Хохлова, Тетяна Станіславівна; Дейнеко, Леонід Миколайович; Пінчук, Вікторія Леонідівна; Столбовий, В'ячеслав Олександрович
UKR: Удосконалено технологію зміцнення трубного інструменту з метою підвищення . якості внутрішньої поверхні корозійностійких труб. Запропоновано комбіновану обробку матричних кілець та інструменту станів ХПТР шляхом азотування з наступним осадженням керамічних покриттів в єдиному технологічному процесі з використанням ДВДР у вакуумно-дугових установках типу «Булат» (ННЦ ХФТІ). Проведено хіміко-термічну обробку після загартування з відпуском інструментальної сталі 4Х5МФ1С - іонне азотування в плазмі ДВДР, а також нанесення зносостійких покриттів TiN, TiZrN, NbN, TiZrN/NbN, TiN/СrN на робочі поверхні інструменту. Встановлено, що запропонована технологія дозволяє на 30-40% збільшити експлуатаційні властивості інструменту та термін його експлуатації, а також якість його поверхні.