Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки
Today, the question of the quality of parts is quite acute in mechanical engineering. As a rule, most parts are made from castings obtained by various methods. The main task facing the foundry industry in our country is to significantly improve the overall quality of castings, which is expressed in...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/264 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal and Casting of Ukraine |
Репозитарії
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471993848463361 |
|---|---|
| author | Парахнєвич, Є.М. Івахненко, Є.І. Петруша, Ю.П. Кудін, В.В. Воденнікова, О.С. |
| author_facet | Парахнєвич, Є.М. Івахненко, Є.І. Петруша, Ю.П. Кудін, В.В. Воденнікова, О.С. |
| author_sort | Парахнєвич, Є.М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-04T06:57:48Z |
| description | Today, the question of the quality of parts is quite acute in mechanical engineering. As a rule, most parts are made from castings obtained by various methods. The main task facing the foundry industry in our country is to significantly improve the overall quality of castings, which is expressed in reducing the thickness of the walls, reducing the allowances for mechanical processing and for pouring and feeding systems while maintaining the necessary operational properties of the products. The final result of this work should be to provide the increased needs of mechanical engineering with the required number of cast blanks without a significant increase in the total production of castings by mass. The high operational characteristics of castings depend significantly on the purity of the alloys in terms of the content of harmful impurities and non-metallic inclusions. Sulfur is a very harmful impurity for steel, which, even in small amounts, significantly reduces its mechanical properties. This is especially relevant for parts that work in difficult working conditions (variable loads, high temperature, etc.).
This article presents the results of the study of the distribution of non-metallic inclusions and sulfur in the fusion zone, the transition zone and the base metal during electroslag welding of chemically heterogeneous steels with a high sulfur content. It is shown that the amount of sulfur in the metal, even at high concentrations, does not affect the purity of the fusion zone in terms of the content of non-metallic inclusions. Intensive cleaning of the fusion zone and the first portions of the deposited metal occurs due to the large reaction surface with the highly active liquid fluoride flux and the high temperature of the slag bath. As a result of these processes, non-metallic inclusions are crushed, their number decreases and they are evenly distributed throughout the volume of the metal. Accordingly, non-metallic inclusions in the fusion zone have a favorable globular shape, they are small in size and evenly distributed in the volume of the metal, which helps to increase the level of mechanical properties of steels, because their size does not exceed the so-called “critical” sizes of inclusions. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:51:22Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-264 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:51:22Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-2642025-06-04T06:57:48Z Features of the distribution of non-metallic inclusions during electroslag surfacing with a high sulfur content Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки Парахнєвич, Є.М. Івахненко, Є.І. Петруша, Ю.П. Кудін, В.В. Воденнікова, О.С. Electroslag surfacing crystallizer non-metallic inclusions sulfide structure fusion zone електрошлакове наплавлення кристалізатор неметалеві вкраплення сульфід структура зона сплавлення Today, the question of the quality of parts is quite acute in mechanical engineering. As a rule, most parts are made from castings obtained by various methods. The main task facing the foundry industry in our country is to significantly improve the overall quality of castings, which is expressed in reducing the thickness of the walls, reducing the allowances for mechanical processing and for pouring and feeding systems while maintaining the necessary operational properties of the products. The final result of this work should be to provide the increased needs of mechanical engineering with the required number of cast blanks without a significant increase in the total production of castings by mass. The high operational characteristics of castings depend significantly on the purity of the alloys in terms of the content of harmful impurities and non-metallic inclusions. Sulfur is a very harmful impurity for steel, which, even in small amounts, significantly reduces its mechanical properties. This is especially relevant for parts that work in difficult working conditions (variable loads, high temperature, etc.). This article presents the results of the study of the distribution of non-metallic inclusions and sulfur in the fusion zone, the transition zone and the base metal during electroslag welding of chemically heterogeneous steels with a high sulfur content. It is shown that the amount of sulfur in the metal, even at high concentrations, does not affect the purity of the fusion zone in terms of the content of non-metallic inclusions. Intensive cleaning of the fusion zone and the first portions of the deposited metal occurs due to the large reaction surface with the highly active liquid fluoride flux and the high temperature of the slag bath. As a result of these processes, non-metallic inclusions are crushed, their number decreases and they are evenly distributed throughout the volume of the metal. Accordingly, non-metallic inclusions in the fusion zone have a favorable globular shape, they are small in size and evenly distributed in the volume of the metal, which helps to increase the level of mechanical properties of steels, because their size does not exceed the so-called “critical” sizes of inclusions. На сьогодні в машинобудуванні досить гостро стоїть питання якості деталей. Як правило, більшість деталей виготовляється з виливків, отриманих різними методами. Основне завдання, що стоїть перед ливарним виробництвом у нашій країні, полягає в істотному загальному підвищенні якості виливків, яке виражається в зменшенні товщини стінок, зниженні припусків на механічну обробку й на ливниково-живильні системи при збереженні потрібних експлуатаційних властивостей виробів. Кінцевим підсумком цієї роботи повинне бути забезпечення збільшених потреб машинобудування необхідною кількістю литих заготовок без істотного росту загального випуску виливків по масі. Високі експлуатаційні характеристики виливків істотно залежать від чистоти сплавів за вмістом шкідливих домішок і неметалевих вкраплень. Для сталі дуже шкідливою домішкою є сірка, яка в навіть невеликій кількості істотно знижує її механічні властивості. Особливо це актуально для деталей, які працюють у важких умовах роботи (знакозмінні навантаження, підвищена температура та інше). В даній статті наведено результати дослідження розподілу неметалевих вкраплень і сірки в зоні сплавлення, перехідній зоні і металі основи при електрошлаковому наплавленні різнорідних за хімічним складом сталей з великим вмістом сірки. Показано, що кількість сірки в металі, навіть при великих її концентраціях, не впливає на чистоту зони сплавлення за вмістом неметалевих вкраплень. Інтенсивне очищення зони сплавлення і перших порцій металу, що наплавляється, відбувається завдяки великій поверхні реагування з високоактивним рідким фторидним флюсом і високій температурі шлакової ванни. В результаті протікання цих процесів неметалеві вкраплення подрібнюються, зменшується їх кількість, і вони рівномірно розподіляються за об’ємом металу. Відповідно, неметалеві вкраплення в зоні сплавлення мають сприятливу глобулярну форму, вони дрібні за розміром і рівномірно розподілені за об’ємом металу, що сприяє збільшенню рівня механічних властивостей сталей, тому що їх розмір не перевищує так званих «критичних» розмірів вкраплень. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2024-07-25 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/264 10.15407/steelcast2024.02.006 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 32 No. 2 (2024): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 32 № 2 (2024): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/264/263 Авторське право (c) 2024 Метал та лиття України |
| spellingShingle | електрошлакове наплавлення кристалізатор неметалеві вкраплення сульфід структура зона сплавлення Парахнєвич, Є.М. Івахненко, Є.І. Петруша, Ю.П. Кудін, В.В. Воденнікова, О.С. Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title | Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title_alt | Features of the distribution of non-metallic inclusions during electroslag surfacing with a high sulfur content |
| title_full | Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title_fullStr | Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title_full_unstemmed | Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title_short | Особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| title_sort | особливості розподілу неметалевих вкраплень при електрошлаковому наплавленні з великим вмістом сірки |
| topic | електрошлакове наплавлення кристалізатор неметалеві вкраплення сульфід структура зона сплавлення |
| topic_facet | Electroslag surfacing crystallizer non-metallic inclusions sulfide structure fusion zone електрошлакове наплавлення кристалізатор неметалеві вкраплення сульфід структура зона сплавлення |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/264 |
| work_keys_str_mv | AT parahnêvičêm featuresofthedistributionofnonmetallicinclusionsduringelectroslagsurfacingwithahighsulfurcontent AT ívahnenkoêí featuresofthedistributionofnonmetallicinclusionsduringelectroslagsurfacingwithahighsulfurcontent AT petrušaûp featuresofthedistributionofnonmetallicinclusionsduringelectroslagsurfacingwithahighsulfurcontent AT kudínvv featuresofthedistributionofnonmetallicinclusionsduringelectroslagsurfacingwithahighsulfurcontent AT vodenníkovaos featuresofthedistributionofnonmetallicinclusionsduringelectroslagsurfacingwithahighsulfurcontent AT parahnêvičêm osoblivostírozpodílunemetalevihvkraplenʹprielektrošlakovomunaplavlennízvelikimvmístomsírki AT ívahnenkoêí osoblivostírozpodílunemetalevihvkraplenʹprielektrošlakovomunaplavlennízvelikimvmístomsírki AT petrušaûp osoblivostírozpodílunemetalevihvkraplenʹprielektrošlakovomunaplavlennízvelikimvmístomsírki AT kudínvv osoblivostírozpodílunemetalevihvkraplenʹprielektrošlakovomunaplavlennízvelikimvmístomsírki AT vodenníkovaos osoblivostírozpodílunemetalevihvkraplenʹprielektrošlakovomunaplavlennízvelikimvmístomsírki |