Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 61 Материалы и методы экспериментального исследования В лабораторных условиях изготовлены образцы порошковых проволок с введением углеродфторсодержащей пыли (отходы металлургического производства), со следующим химическим составом: масс. %: Al 2 O 3 =21-46; F =18-27; Na 2 O = 8-15; К 2 O=0,4 – 6%; CaO=0,7- 2,3; SiO 2 =0,5-2,5; Fe 2 O 3 =2,1-3,3; C общ =12,5-30,2; MnO=0,07-0,9; MgO=0,06-0,9; S=0,09-0,19; P=0,10-0,18. Углеродфторсодержащую пыль вводили взамен аморфного графита, учитывая ранее полученные нами данные о том, что углерод в составе углеродфторсодержащей добавки обладает повышенной активностью, раскисляет металл и восстанавливает оксиды, находящиеся в металле и шлаке с образованием оксидов углерода [6 – 8]. В состав ряда образцов проволоки вводили никель. Были изготовлены две партии образцов. Для приготовления первой партии образцов в шихту вводили аморфный углерод, углеродфторсодержащую добавку и никель в количестве 0,29, 0,33 и 0,61% (таблица 1, образцы 1 – 5). Во второй партии были изготовлены образцы с использованием графита аморфного, углеродфторсодержащей пыли и никеля в количестве 0,38, 0,46 и 0,58% (таблица 1, образцы 6 – 10). При этом изменялась концентрация кремния, марганца, молибдена, вольфрама и ванадия. Химический состав наплавленного металла определяли рентгенофлуоресцентным методом на спектрометре XRF-1800 и атомно-эмиссионным методом на спектрометре ДФС-71. Химический состав исследуемых образцов приведен в таблице 1. Таблица 1 Химический состав исследуемых образцов № образца Массовая доля элементов, % С Si Mn Cu Cr Mo Ni Al V Ti 1 0,15 1,59 1,67 0,18 0,35 1,11 0,16 0,032 0,35 0,006 2 0,20 1,33 2,16 0,17 3,52 1,51 0,13 0,04 0,36 0,020 3 0,24 0,93 2,11 0,15 3,18 1,31 0,21 0,054 0,46 0,021 4 0,31 1,19 2,13 0,20 3,50 1,34 0,32 0,064 0,47 0,022 5 0,24 0,92 1,93 0,22 3,00 1,85 0,38 0,034 0,43 0,014 6 0,14 0,39 1,88 0,10 3,05 1,04 0,10 0,014 0,13 0,005 7 0,09 0,29 1,62 0,10 2,95 0,95 0,10 0,011 0,10 0,003 8 0,09 0,28 1,63 0,10 3,23 1,08 0,50 0,011 0,17 0,003 9 0,09 0,33 1,74 0,10 3,15 1,06 0,56 0,011 0,12 0,002 10 0,08 0,35 1,70 0,10 2,99 1,07 0,81 0,007 0,11 0,002 Примечание: 1, 6 – образцы с добавлением графита аморфного; 2, 7 – образцы с добавлением углеродфторсодержащей пыли, 3-5 и 8-10 – образцы с добавлением углеродфторсодержащей пыли и никеля Металлографический анализ осуществляли с помощью оптического микроскопа OLYMP US GX-51. Величину зерна определяли по ГОСТ 5639-82. Балл мартенсита оценивали при сопоставлении структуры с эталонами соответствующих шкал и размеров игл мартенсита с данными таблицы № 6 ГОСТ 8233-56. Определение длины игл мартенсита осуществляли с помощью пакета прикладных программ для металлографических исследований Siams Photolab 700. Твердость определяли по методу Роквелла и Виккерса в соответствии с требованиями ГОСТ 9013-59 и ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости мартенсита проводили на