Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 2 2020 55 MATERIAL SCIENCE Химический состав используемых материалов The chemical composition of the materials used Материал / Materials Химический элемент , % ( вес .) / Chemical element, wt. % С Mn Si Cr Ni Ti P S Fe Э 76 0,72 0,78 0,14 – – – 0,020 0,012 Осн . 12 Х 18 Н 10 Т 0,11 0,58 0,53 17,1 9,7 0,38 0,021 0,012 Осн . A7-IG 0,08 7 0,9 19,2 9 – 0,002 0,002 Осн . 110 Г 13 Л 1,02 15,20 0,76 – – – 0,057 0,014 Осн . вали по технологии наплавки высоколегирован - ной (Ni, Cr, Mn) проволоки A7-IG на рельсовую заготовку . Химический состав используемых ма - териалов представлен в таблице . Стыковую контактную сварку заготовок осу - ществляли на машине НК 840.2 при следующих технологических параметрах : номинальное на - пряжение питающей сети 380 В ; номинальная частота 50 Гц ; усилие осадки 770 кН ; линей - ная осадка 16 мм ; скорость предварительного оплавления 0,1…0,3 мм / с ; начальная скорость осадки 25…30 мм / с ; продолжительность осад - ки 3 с . Площадь поперечного сечения заготовок с профилем рельса составляла 12 000 мм 2 . Ох - лаждение конструкции после сварки выполня - ли на воздухе . Импульсно - дуговая наплавка проволоки A7-IG выполнялась на установке РК 757- Нв среде Ar + 2 % C О 2 . Наплавку осуществляли на торцы рельсов из стали Э 76 нанесением последователь - но параллельных валиков . При наплавке первых трех слоев ток составлял 160 А , напряжение – 18 В , на последующих четырех слоях – 210 А и 23,3 В соответственно . После формирования комбинированных кон - струкций с целью проведения структурных ис - следований из полученных образцов ( рис . 2) по стандартной технологии были изготовлены металлографические шлифы . Для выявления структуры углеродистой стали использовали 3 %- й раствор азотной кислоты в этиловом спирте . Структуру наплавочного слоя выявляли раствором кислот HNO 3 и HCl, содержащихся в пропорции 1 : 3. Структурные исследования проводили с использованием светового микро - скопа Carl Zeiss AxioObserver Z1m и растрово - го электронного микроскопа Carl Zeiss EVO 50 XVP . Микротвердость материалов оценивали на приборе Wolpert Group 402 MVD . Нагрузка на алмазный индентор составляла 0,98 Н . Для определения прочностных характеристик комбинированные конструкции испытывали по схеме трехточечного изгиба с определением раз - рушающей нагрузки и стрелы прогиба . Испыта - ния проводили по ОСТ 32.133.97 на АО « Ново - сибирский стрелочный завод » с использованием пресса МИИМ 2500- К . Схема испытаний пред - ставлена на рис . 3. а б Рис . 2. Схема образцов , полученных с использованием технологии стыковой контактной сварки ( а ) и комбинацией технологий наплавки и стыковой контактной сварки ( б ) Fig. 2 . Scheme of samples obtained using only welding ( a ) and cladding and welding ( б )