Зміцнення трубопресового інструменту для виробництва корозійностійких труб шляхом нанесення покрить зносостійких аморфних сплавів

UKR: Мета. Удосконалення методів зміцнення основного трубопресового інструменту – матричних кілець складних матриць горизонтальних трубопрофільних пресів для пресування важкодеформуємих корозійностійких труб з метою підвищення їхньої стійкості в експлуатації в порівнянні з традиційними засобами зміцнення – термічною і хіміко-термічною обробкою. Методики. Для вивчення твердості (мікротвердості) металу інструменту використовували прилад ПМТ-3, металографічний аналіз виробів і зразків та аналіз тонкої структури металу виконували з використанням оптичного мікроскопу «Аxiovert 200 MAT Zeiss» тарастрового електронного мікроскопа «РЕМ -106И». Результати. Запропонована технологія термозміцнення виключає третій відпуск і додатково використовує нанесення на робочу поверхню кілець нанопокрить із аморфних сплавів товщиною 150-200 мкм з метою зміни структури і властивостей поверхневого шару, підвищення міцності, зносо- і теплостійкості і твердості до HV0,1 960-1160. В результаті матеріал інструменту здобуває високу твердість на поверхні, що не змінюється при нагріванні до 600–650°С, високий опір зношуванню, високу межу витривалості, корозійну стійкість. Це дозволило збільшити стійкість сталевого трубопресового інструменту на 25-30% та знизити витрати по переробці виготовлення труб, а також покращити якість внутрішньої поверхні труб (відсутність плівок, порізів та інших дефектів корозійностійких труб). Наукова новизна. Встановлені закономірності у процесах структуроутворення у поверхневому шарі основного трубопресового інструмента (матричних кілець збірних матриць горизонтальних трубопрофільних пресів) з вториннотвердіючих напівтеплостійких сталей мартенситного класу 4Х5МФ1С і 5Х3В3МФС після традиційної термічної обробки (загартуванню з відпуском) та газоплазмового нанесення на робочу поверхню кілець нанопорошків аморфного сплаву на основі системи Fe-Si-B, товщиною 150 – 200 мкм. Практична значимість. Запропонована удосконалена технологія термозміцнення кілець – після загартування з відпуском на робочі поверхні кілець виконано газоплазмове нанесення нанопокриття аморфного сплаву на основі системи Fe-Si-B для отримання шару 0,15- 0,2 мм з твердістю HV0.1960-1180 . Встановлено, що найбільш вигідним способом отримання порошків аморфних сплавів є розмол аморфної стрічки, а афективними способами промислового виробництва аморфної стрічки є охолодження струменя рідкого металу на зовнішній (гартування на диску) або внутрішній (відцентрове гартування) поверхнях обертових барабанів або плющення розплаву між холодними валками, виготовленими з матеріалів з високою теплопровідністю. Кращі результати по зносостійкості показало покриття, отримане плазмовим напиленням. Плазмове напилення покриттів дозволяє здійснювати процес без нагрівання поверхні, яка обробляється, що виключає термічні напруги, деформацію і розміцнення інструменту.Технологія газоплазмового напилення полягає в наступному: матеріал, що наноситься на поверхню інструменту, пластифікують нагріванням, розганяють потоком газу і транспортують до поверхні інструменту.