Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла
Приведены результаты экспериментальных исследований влияния легирования титаном (до 1 мас. %) на трещиностойкость, структуру и твердость низколегированного углеродистого металла, наплавленного самозащитной порошковой проволокой. Установлено, что увеличение содержания титана сопровождается ростом спл...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Datum: | 2007 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2007
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102065 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла / А.П. Жудра, С.Ю. Кривчиков, В.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2007. — № 10 (654). — С. 60-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860176789579497472 |
|---|---|
| author | Жудра, А.П. Кривчиков, С.Ю. Петров, В.В. |
| author_facet | Жудра, А.П. Кривчиков, С.Ю. Петров, В.В. |
| citation_txt | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла / А.П. Жудра, С.Ю. Кривчиков, В.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2007. — № 10 (654). — С. 60-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Приведены результаты экспериментальных исследований влияния легирования титаном (до 1 мас. %) на трещиностойкость, структуру и твердость низколегированного углеродистого металла, наплавленного самозащитной порошковой проволокой. Установлено, что увеличение содержания титана сопровождается ростом сплошности и разветвленности карбидно-цементитной фазы в наплавленном металле и повышением его стойкости против образования микротрещин.
Results of experimental studies into the effect of alloying with titanium (up to 1 wt. %) on crack resistance, structure and properties of the low-alloy carbon metal deposited by using self-shielding flux-cored wire are given. It is established that increase in the titanium content is accompanied by growth of continuity and branching of the carbide-cementite phase in the deposited metal, and by increase in its resistance to microcracking.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:01:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791.92:669.295
ВЛИЯНИЕ ТИТАНА НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ
УГЛЕРОДИСТОГО НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА
А. П. ЖУДРА, С. Ю. КРИВЧИКОВ, кандидаты техн. наук, В. В. ПЕТРОВ, инж.
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины)
Приведены результаты экспериментальных исследований влияния легирования титаном (до 1 мас. %) на трещинос-
тойкость, структуру и твердость низколегированного углеродистого металла, наплавленного самозащитной порош-
ковой проволокой. Установлено, что увеличение содержания титана сопровождается ростом сплошности и раз-
ветвленности карбидно-цементитной фазы в наплавленном металле и повышением его стойкости против образо-
вания микротрещин.
К л ю ч е в ы е с л о в а : наплавка, самозащитная порошко-
вая проволока, углеродистый наплавленный металл, трещи-
ностойкость, микроструктура, легирование титаном,
твердость, микротвердость
В ИЭС им. Е. О. Патона разработана и широко
применяется в настоящее время самозащитная по-
рошковая проволока ПП-АН160, предназначенная
для восстановления изношенных деталей из серо-
го и высокопрочного чугуна (коленчатые валы
двигателей внутреннего сгорания, посадочные
места валов, корпусные детали и др.) [1]. При
наплавке металла без предварительного и сопут-
ствующего подогрева, когда скорость охлаждения
наплавленного металла в интервале температур
возможного образования «холодных» микро- и
макротрещин (450…250 °С) может достигать
12…14 °С/c [2], его трещиностойкость существен-
но уменьшается.
Цель настоящей работы — экспериментальная
оценка влияния малого содержания титана на тре-
щиностойкость углеродистого наплавленного ме-
талла, полученного наплавкой самозащитной по-
рошковой проволокой ПП-АН160.
Для проведения исследований изготовлены по-
рошковые проволоки диаметром 1,8 мм, в кото-
рых содержание титана в сердечнике изменяли
дискретно за счет массовой доли ферротитана
ФТи70С08 (ГОСТ 4761–91). Постоянные значения
коэффициента заполнения порошковых проволок
при увеличении содержания ферротитана обеспе-
чивали путем соответствующего снижения мас-
совой доли железного порошка.
Многослойную наплавку валиков осуществля-
ли на стальные пластины без предварительного
подогрева на режиме: Iсв = 170…180 А; Uд =
= 19…21 В; vн = 14 м/ч; ток постоянный; поляр-
ность обратная. Наплавку каждого последующего
валика выполняли после полного остывания пре-
дыдущего. Исследуемые наплавленные образцы в
третьем слое имели следующий химический сос-
тав, мас. %: 2,2…2,4 С; 0,7…0,8 Mn; 1,6…1,8 Si;
0,2…0,3 Cr; 0,07...0,14 горофильного элемента;
0,2…0,3 Al и 0,03, 0,08, 0,17, 0,34 и 0,72 Ti. Для
проведения металлографического анализа и полу-
чения сопоставимых результатов образцы наплав-
ленного металла брали на одном и том же рас-
стоянии от места начала наплавки каждого валика,
когда технологический режим наплавки считался
установившимся.
Путем металлографических исследований уста-
новлено, что титан оказывает влияние на количество
и морфологию микротрещин в наплавленном ме-
талле и зоне сплавления. В образцах, содержащих
0,03 % Ti (при отсутствии FeTi в порошковой про-
волоке), выявлены микротрещины большой протя-
женности и степени раскрытия. Они располагаются
как в наплавленном металле, так и зоне сплавления.
Причем некоторые из них переходят в зону терми-
ческого влияния. С увеличением содержания титана
количество, протяженность и степень раскрытия
микротрещин уменьшаются. В образцах, содержа-
щих 0,17 и 0,34 мас. % Ti, обнаружены отдельные
микротрещины, расположенные непосредственно
в наплавленном металле. Увеличение массовой
доли титана до 0,72 % существенного влияния на
трещиностойкость исследованного металла не
оказывает.
Влияние титана на возникновение микротре-
щин в наплавленном металле, возможно, связано
с изменениями его структуры. Структура металла
образцов с 0,03 мас. % Ti состоит из продуктов
распада аустенита (ферритно-перлитная смесь) и
карбидно-цементитной фазы, которая в плоскости
шлифа имеет вид разветвленной армирующей сет-
ки. Присутствуют также участки ледебуритной эв-
тектики, имеющей сотовое строение, что харак-
терно для низколегированного литейного доэвтек-
тического чугуна. Легирование титаном в иссле-
дованных пределах существенного влияния на
© А. П. Жудра, С. Ю. Кривчиков, В. В. Петров, 2007
60 10/2006
дисперсность дендритной структуры не оказыва-
ет, но изменяет пространственное строение кар-
бидно-цементитной сетки и фазовый состав нап-
лавленного металла. При содержании титана
0,03 мас. % она образуется не на всех участках
межосных пространств дендритов и имеет разор-
ванный вид (рис. 1, а). С увеличением содержания
титана ее разветвленность и сплошность сущест-
венно возрастают (рис. 1, б). Увеличение массовой
доли титана до 0,72 % заметного воздействия на
строение карбидно-цементитной сетки не оказы-
вает, но способствует образованию в наплавлен-
ном металле относительно больших участков мар-
тенсита (рис. 1, в). Можно предположить, что в
результате значительного роста дисперсности ар-
мирующей карбидно-цементитной сетки, образу-
ющейся при содержании титана 0,2…0,4 мас. %,
стойкость наплавленного металла против образо-
вания трещин увеличивается.
Кроме увеличения трещиностойкости, титан
оказывает также влияние на твердость HV нап-
лавленного металла и микротвердость продуктов
распада аустенита Hµ
a , значения которых в начале
снижаются, а затем начинают возрастать (рис. 2).
Согласно данным работы [3], такое изменение зна-
чений Hµ
a и HV связано с двойственным ха-
рактером поведения титана в углеродистых спла-
вах. При содержании титана до 0,1…0,2 мас. %
происходит уменьшение содержания цементита в
зернах твердого раствора, в результате чего зна-
чения Hµ
a и HV падают. При более высоком со-
держании титан ведет себя как карбидооб-
разующий элемент и тем самым способствует уве-
личению твердости наплавленного металла.
1. Самозащитная порошковая проволока для наплавки вы-
сокопрочного чугуна / Б. В. Данильченко, С. Ю. Кривчи-
ков, Г. А. Кирилюк, А. П. Жудра. — Киев, 1989. — [2] с.
— (Информ. письмо / АН УССР. Ин-т электросварки им.
Е. О. Патона; №19 (1726)).
2. О термическом цикле при широкослойной наплавке ци-
линдрических деталей из чугуна / С. Ю. Кривчиков, А. П.
Жудра, В. В. Петров и др. // Автомат. сварка. — 1998. —
№ 4. — С. 49–50.
3. Справочник по машиностроительным материалам: В 5 т.
— Т. 4: Чугун / Под ред. Г. И. Погодина-Алексеева. — М.:
Машгиз, 1959. — 359 с.
Results of experimental studies into the effect of alloying with titanium (up to 1 wt. %) on crack resistance, structure and
properties of the low-alloy carbon metal deposited by using self-shielding flux-cored wire are given. It is established that
increase in the titanium content is accompanied by growth of continuity and branching of the carbide-cementite phase in
the deposited metal, and by increase in its resistance to microcracking.
Поступила в редакцию 19.02.2007
Рис. 1. Микроструктура ( 320) образцов наплавленного металла с массовой долей титана 0,03 (а), 0,34 (б) и 0,72 % (в)
Рис. 2. Влияние титана на твердость наплавленного металла
(1), микротвердость карбидно-цементитной сетки (2) и зерен
твердого раствора (3)
10/2006 61
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102065 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:01:15Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Жудра, А.П. Кривчиков, С.Ю. Петров, В.В. 2016-06-10T11:07:42Z 2016-06-10T11:07:42Z 2007 Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла / А.П. Жудра, С.Ю. Кривчиков, В.В. Петров // Автоматическая сварка. — 2007. — № 10 (654). — С. 60-61. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102065 621.791.92:669.295 Приведены результаты экспериментальных исследований влияния легирования титаном (до 1 мас. %) на трещиностойкость, структуру и твердость низколегированного углеродистого металла, наплавленного самозащитной порошковой проволокой. Установлено, что увеличение содержания титана сопровождается ростом сплошности и разветвленности карбидно-цементитной фазы в наплавленном металле и повышением его стойкости против образования микротрещин. Results of experimental studies into the effect of alloying with titanium (up to 1 wt. %) on crack resistance, structure and properties of the low-alloy carbon metal deposited by using self-shielding flux-cored wire are given. It is established that increase in the titanium content is accompanied by growth of continuity and branching of the carbide-cementite phase in the deposited metal, and by increase in its resistance to microcracking. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Краткие сообщения Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла Effect of titanium on crack resistance of carbon deposited metal Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла Жудра, А.П. Кривчиков, С.Ю. Петров, В.В. Краткие сообщения |
| title | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| title_alt | Effect of titanium on crack resistance of carbon deposited metal |
| title_full | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| title_fullStr | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| title_full_unstemmed | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| title_short | Влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| title_sort | влияние титана на трещиностойкость углеродистого наплавленного металла |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102065 |
| work_keys_str_mv | AT žudraap vliânietitananatreŝinostoikostʹuglerodistogonaplavlennogometalla AT krivčikovsû vliânietitananatreŝinostoikostʹuglerodistogonaplavlennogometalla AT petrovvv vliânietitananatreŝinostoikostʹuglerodistogonaplavlennogometalla AT žudraap effectoftitaniumoncrackresistanceofcarbondepositedmetal AT krivčikovsû effectoftitaniumoncrackresistanceofcarbondepositedmetal AT petrovvv effectoftitaniumoncrackresistanceofcarbondepositedmetal |