Виявлення закономірностей структуроутворення при різних видах обробки металу

Autor: Kassov, Valerij, Gribkov, Eduard, Berezshnaya, Olena, Malyhina, Svetlana, Sumets, Andrej
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 6, № 12 (102) (2019): Матеріалознавство; 22-30
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 6, № 12 (102) (2019): Материаловедение; 22-30
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 6, № 12 (102) (2019): Materials Science; 22-30
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: This paper reports a research into influence of different types of thermal cutting, namely argon-plasma, air-plasma, and oxygen-flux cutting, on regularities in the formation of a thermal impact zone and structure formation in the cutting area. The formation of structural components of the heat-treated layers has been analyzed in detail in terms of depth of the thermal impact zone after different types of thermal cutting for steels of varying degree of doping. It was established that the result of thermal cutting is the formation of conditional sections, which are characterized by different structural components depending on the chemical composition of steels and the type of treatment. This paper describes patterns in the phase and structural transformations at thermal cutting of steels. The effect of a thermal cutting technique is shown on the formation of structural components both in the zone of melting and at sections near a main metal. The influence of the cutting technique on the depth of melted and transitional sections is given. The phenomena associated with the process of crystallization after cutting are described. The influence of cooling rate on the structure of metals in the cutting zone was considered in detail for a wide range of steel grades. The basic regularities of structure formation at the crystallization of a melted metal in the cutting zone depending on a chosen thermal cutting technique were established. The effect of a thermal cutting technique on change in the microhardness of cut surface and the depth of thermally treated layers is shown. It has been demonstrated that choosing an air-plasma-cutting method as a technological operation makes it possible to considerably reduce the depth of a thermal impact zone and microhardness in a cutting zone compared to argon-plasma and oxygen-flux cutting. The efficiency of the technological process of air-plasma cutting has been proven in comparison with other considered methods due to the reduction of depth in the thermal impact zone, which predetermines lower labor and economic expenses for the further machining of a cut surface. This reduces the production of parts and assemblies from structural steels of large thickness, for which high-performance thermal cutting is applied. Implementation of the established research results under industrial conditions would make it possible to significantly improve the efficiency and productivity of the technological process by obtaining high quality of the surface
Проведено исследование влияния различных видов термической резки, а именно аргоно-плазменной, воздушно-плазменной и кислородно-флюсовой резки, на закономерности формирования зоны термического влияния и структурообразование зоне реза. Детально проанализировано формирование структурных составляющих термообработанных слоев по глубине зоны термического влияния после различных видов термической резки для сталей различной степени легирования. Установлено, что в результате термической резки образуются условные участки, которые характеризуются различными структурными составляющими в зависимости от химического состава сталей и типа обработки. В исследованиях представлены особенности фазовых и структурных превращений при термической резке сталей. Показано влияние способа термической резки на формирование структурных составляющих как в зоне оплавления, та и на участках, прилегающих к основному металлу. Приведено влияние способа резки на глубину оплавленного и переходного участков. Описаны явления, связанные с процессом кристаллизации после резки. Детально рассмотрено влияние скорости охлаждения на структуру металла в зоне реза для широкого спектра марок сталей. Установлены основные закономерности структурообразования при кристаллизации оплавленного металла в зоне реза в зависимости от выбранного способа термической резки. Показано влияние способа термической резки на изменение микротвердости поверхности реза и на глубину термически обработанных слоев. Показано, что выбор в качестве технологической операции метода воздушно-плазменной резки позволяет значительно снизить глубину зоны термического влияния и микротвердость в зоне резки по сравнению с аргоно-плазменной и кислородно-флюсовой резкой. Доказана эффективность технологического процесса воздушно-плазменной резки по сравнению с другими рассмотренными методами за счет уменьшения глубины зоны термического влияния, что обуславливает снижение трудовых и экономических затрат на дальнейшую обработку поверхности реза. Это позволяет снизить стоимость производства деталей и узлов машин из конструкционных сталей большой толщины, для которых применяется высокопроизводительная термическая резка. Внедрение полученных результатов исследований в промышленных условиях позволит значительно повысить эффективность и производительность технологического процесса за счет получения высокого качества поверхности
Проведено дослідження впливу різних видів термічного різання, а саме аргоно-плазмового, повітряно-плазмового та киснево-флюсового різання, на закономірності формування зони термічного впливу та структуроутворення в зоні різу. Детально проаналізовано формування структурних складових термооброблених шарів по глибіні зони термічного впливу після різних видів термічного різання для сталей різного ступеню легування. Встановлено, що у результаті термічного різання утворюються умовні ділянки, які характеризуються різними структурними складовими залежно від хімічного складу сталей та типу обробки. В дослідженні представлено особливості фазових та структурних перетворень при термічному різанні сталей. Показано вплив способу термічного різання на формування структурних складових як у зоні оплавлення, так і на ділянках, що знаходяться поблизу основного металу. Приведено вплив способу різання на глибину оплавленої та перехідної ділянок. Описано явища, пов’язані з процесом кристалізації після різання. Детально розглянуто вплив швидкості охолодження на структуру металів в зоні різання для широкого спектру марок сталі. Встановлено основні закономірності структуроутворення при кристалізації оплавленого металу в зоні різу залежно від обраного способу термічного різання. Показано вплив способу термічного різання на зміну мікротвердості поверхні різу та на глибину термічно оброблених шарів. Показано, що вибір у якості технологічної операції методу повітряно-плазмового різання дозволяє значно знизити глибину зони термічного впливу та мікротвердість у зоні різу порівняно з аргоно-плазмовим та киснево-флюсовим різанням. Доведено ефективність технологічного процесу повітряно-плазмового різання у порівнянні з іншими розглянутими методами за рахунок зменшення глибини зони термічного впливу, що обумовлює зниження трудових та економічних витрат на подальшу обробку поверхні різу. Це дозволяє знизити виробництво деталей та вузлів машин з конструкційних сталей великої товщини, для яких застосовується високопродуктивне термічне різання. Впровадження встановлених результатів досліджень у промислових умовах дозолить значно підвищити ефективність та продуктивність технологічного процесу за рахунок одержання високої якості поверхні
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: