Вісник НАН України. 2016. № 12. С. 39-47
https://doi.org/10.15407/visn2016.12.039

ГОГАЄВ Казбек Олександрович –
член-кореспондент НАН України, завідувач відділу диспергування матеріалів та пластичної деформації прокатуванням Інституту проблем матеріалознавства ім. I.М. Францевича НАН України

НОВІ РІШЕННЯ В ТЕХНОЛОГІЯХ ПОРОШКОВОЇ МЕТАЛУРГІЇ – ШЛЯХ ДО ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ МЕТАЛОПРОДУКЦІЇ
За матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 26 жовтня 2016 року

У доповіді на прикладі трьох розроблених технологій показано переваги методів порошкової металургії. Впровадження у виробництво різального інструменту, виготовленого з порошків швидкорізальних сталей, забезпечує значне підвищення стійкості порівняно з інструментом аналогічних марок, отриманим традиційним способом. При використанні методу асиметричного прокатування порошків забезпечується висока якість прокату і знижуються енерговитрати на його виготовлення, а використання порошкових модифікаторів у виробництві сільськогосподарських знарядь з високоміцного чавуну значно підвищує їх зносостійкість.
Ключові слова: порошкові швидкорізальні сталі, асиметричне прокатування, міцність, деформація, високоміцний чавун з кулястим графітом.

Нині в усьому світі відчувається нестача енергетичних і сировинних ресурсів, що вимагає раціонального підходу до оцінки економічної ефективності використовуваних технологічних процесів. У зв’язку з цим використання методів порошкової металургії при виготовленні деталей для різних галузей машино- і приладобудування, побутової і оргтехніки сприяє істотному скороченню енерго- і ресурсовитрат. Крім того, методи порошкової металургії дають можливість збільшити ресурс роботи матеріалів.

Порошкова металургія інструментальних сталей. У 70-х роках минулого століття в різні галузі промисловості почали широко впроваджувати високоміцні важкооброблювані сталі та сплави на основі нікелю і титану. Одним з найважливіших завдань того часу було підвищення стійкості різального інструменту для обробки цих матеріалів. Проте слід зазначити, що резерви підвищення якості швидкорізальних сталей (ШС) традиційного способу виробництва (плавка, розливання в зливки) дуже обмежені. Встановилася також марочна структура споживання ШС, що відповідала рівню розвинених країн. Найбільшого прогресу у підвищенні якості ШС було досягнуто при використанні технології порошкової металургії, коли за рахунок високої швидкості охолодження 103–106°С/с стримується зростання карбідної фази, внаслідок чого середній розмір карбідів становить 0,5–2 мкм. Є два методи отримання порошків ШС: розпилення розплаву металу газом або водою високого тиску. Порошок, розпилений газом, має сферичну форму частинок, високу твердість і погано формується; порошок, розпилений водою, має розгалужену форму і добре формується.

Світова практика використання порошків інструментальних сталей віддає перевагу порошкам газового розпилення. Це пов’язано з тим, що порошки водного розпилення мають високий вміст кисню (до 0,3%) і при спіканні заготовок з цих порошків для видалення кисню потрібно використовувати рідкофазне спікання, яке призводить до зростання карбідної фази і, як наслідок, до зниження механічних характеристик сталі. Основною промисловою технологією виготовлення ШС з порошків, отриманих розпиленням газом, є шведська технологія ASEA-STORA – процес, у якому отриманий порошок завантажують у капсули з маловуглецевої сталі діаметром Ø 450 мм. Далі капсули піддають гідро- та газостатичному пресуванню, куванню та прокатуванню.

В Інституті проблем матеріалознавства ім. I.М. Францевича НАН України було розроблено технологію отримання кінцевого різального інструменту з порошків ШС, розпилених газом. 

Повний текст (PDF)

Additional uncaught exception thrown while handling exception.

Original

PDOException: SQLSTATE[HY000]: General error: 2006 MySQL server has gone away: SELECT 1 AS expression FROM {variable} variable WHERE ( (name = :db_condition_placeholder_0) ); Array ( [:db_condition_placeholder_0] => cron_last ) in variable_set() (line 1240 of /home/visnyk-nanu/www/includes/bootstrap.inc).

Additional

PDOException: SQLSTATE[HY000]: General error: 2006 MySQL server has gone away: SELECT s.lid, t.translation, s.version FROM {locales_source} s LEFT JOIN {locales_target} t ON s.lid = t.lid AND t.language = :language WHERE s.source = :source AND s.context = :context AND s.textgroup = 'default'; Array ( [:language] => uk [:source] => %type: !message in %function (line %line of %file). [:context] => ) in locale() (line 720 of /home/visnyk-nanu/www/modules/locale/locale.module).


Uncaught exception thrown in shutdown function.

PDOException: SQLSTATE[HY000]: General error: 2006 MySQL server has gone away: DELETE FROM {semaphore} WHERE (value = :db_condition_placeholder_0) ; Array ( [:db_condition_placeholder_0] => 912719055a3675c2ab74b8.24410726 ) in lock_release_all() (line 269 of /home/visnyk-nanu/www/includes/lock.inc).