ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 312 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Для снижения длительности испытаний был предложен способ оценки стойкости против образования наростов, в котором сэндвич-блок, скрепленный из двух металлических пластин и размещенной между ними стальной полосы, размещается в лабораторной печи при 800…950 °С с азотно-водородной атмосферой, в частности, состава (97 % N2+3 % H2). После этого воздействия на поверхности стальной полосы образуются наросты по описанному выше механизму. Материал металлической пластины выполняет роль ролика в печи отжига, а стальная полоса является аналогом прокатываемой ленты. После выдержки блока в лабораторной печи продолжительностью до 200 часов оценивают стойкость пластин против образования наростов по их количеству на единицу площади [6]. Хотя данный способ позволяет формировать наросты, но в нем не учитывается влажность атмосферы печи, а также нет возможности оценить такое изменение, что снижает достоверность результатов. Целью исследования была разработка методики оценки склонности металлических поверхностей к образованию наростов при контакте в условиях повышенных температур в атмосфере H2-N2 и влажности. Методика исследований Описание методики оценки формирования наростов Для оценки стойкости печных роликов к типичным эксплуатационным дефектам, вызванным образованием наростов, использована разработанная методика, которая заключается в нагреве принудительно сжатого сэндвич-блока «пластина 1 – полоса 2 – пластина 1» (рис. 2). Блок подвергается одновременному воздействию давления (P), температуры (T), влажности окружающей среды (Hum) и газовой среды (H2-N2). Материал пластин 1 – сталь ЭИ283, ГОСТ 5632–2014, применяемая для печного ролика; полоса 2 изготовлена из электротехнической стали Fe-3%Si, ГОСТ 21427.1–83, аналогичной прокатываемой ленте. Химический состав сталей представлен в табл. 1. Рис. 2. Схема методики оценки стойкости печных роликов против образования наростов, пояснения в тексте Fig. 2. Scheme of the method for assessing the resistance of furnace rolls to pickup formation (see explanations in the text) Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Стандартный химический состав сталей ЭИ283 и Fe-3%Si, масс. % Standard chemical composition of steels EI283 and Fe-3 Si, wt.% Элемент / Element Сталь ЭИ283 / Steel EI283 Сталь Fe-3%Si / Steel Fe-3%Si C 0,003…0,04 0,003…0,04 P < 0,03 < 0,03 S < 0,03 ≤ 0,03 Si 2,9…3,5 2,9…3,5 Cr 22…25 ≤ 0,3 Ni 17…20 ≤ 0,3 Mn < 2 – Al – 0,004…0,03 Cu – 0,01…0,6 N – 0,001…0,013 Ti – ≤ 0,006 Fe Осн. Осн. На рис. 3, а представлена схема лабораторной установки для формирования наростов. Сэндвич-блок состоит из двух металлических пластин 50×20×4 мм (1) и стальной полосы 50×20×0,7 мм (2), размещенной между ними. Блок установлен в кварцевой трубке (3), рабочей частью вставленной в муфельную печь (4) СУОЛ-0.4.4/12-М2-У4.2 (AB Umega, Литва), где поддерживается температура на уровне температуры отжига 850 ± 1 °C. При этом возможно достигать температуры до 1250 ± 1 °C. Кварцевая трубка герметично соединена с вакуумным насосом (5) для предварительной откачки воздуха из трубки и смесителем (6) для подачи из баллонов газовой смеси состава (95…97 N2 +
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1