Исследование синтеза новых интерметаллических сплавов на подложке из белого высокохромистого чугуна
Автор: Крименецкий С.С., Демченко А.И., Довженко Н.Н.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 4 т.17, 2024 года.
Бесплатный доступ
На горно-обогатительных предприятиях широко применяют шламовые насосы, рабочие детали которых работают в жёстких условиях износа. Основным материалом таких деталей служат белые чугуны. Детали из этого материала не подлежат восстановлению наплавкой, и предприятия вынуждены заменять их целиком. Изучен элементный состав и структура деталей проточной части шламового насоса WARMAN из белого высокохромистого чугуна марки ULTRACHROME®A05. Данные чугуны относятся к категории не свариваемых материалов. Данная проблема решена новым инновационным подходом - путём создания материалов со свойствами, специфичными для конкретного места MSP (materials with site-specific properties). Для её реализации путём наплавки мест износа предложено использовать технологию WAAM на базе способа TIG с двумя присадочными проволоками. Структурно технология построена следующим образом: подогрев детали, наплавка первого слоя из стали Х23Ю5Т и второго слоя из алюминиевого сплава 4043. Показано, что при такой технологии не образуются трещины на поверхности детали, а после кристаллизации второго слоя сформировался преимущественно слой интерметаллидов Fe3Al. Твёрдость слоя на 24 % выше, чем исходная твёрдость детали.
Наплавка, белый чугун, х23ю5т, интерметаллид fe3al, твердость
Короткий адрес: https://sciup.org/146282881
IDR: 146282881
Список литературы Исследование синтеза новых интерметаллических сплавов на подложке из белого высокохромистого чугуна
- Durga T., Huijun L., Zengxi P., Dake Y., Willy P. A Review on Hardfacing, Process Variables, Challenges, and Future Works. Metals, 2023, 13(9), 1512.
- Matsumoto M., Yang S., Martinsen K. & Kainuma Y. Trends and research challenges in remanufacturing. International journal of precision engineering and manufacturing-green technology, 2016, 3(1), 129–142.
- Kumar K., Bappa Acherjee. A systematic review of additive manufacturing-based remanufacturing techniques for component repair and restoration, Journal of Manufacturing Processe, 2023, (89), 220–283.
- Zhang X., Cui W., Liou F. Voxel-based geometry reconstruction for repairing and remanufacturing of metallic components via additive manufacturing. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology, 2021, (8), 1663–1686.
- Крименецкий С. С, Зеер Г. М, Ковалева А. А, Гильманшина Т. Р, Падар В. А, Демченко А. И. Исследование износостойких материалов проточных частей шламовых насосов большого типоразмера. Перспективные материалы и высокоэффективные процессы обработки: сборник материалов всероссийской молодежной конф: Саратов СГТУ им. Гагарина Ю. А. 2022, 119–123. [Krimenetskiy S. S., Zeer G. M., Kovaleva A.A, Gilmanshina T. R., Padar V. A., Demchenko A. I., Study of wear-resistant materials for flow parts of large- sized slurry pumps, Advanced materials and highly efficient processing processes: collection of materials from the All-Russian youth conference: Saratov SSTU named after. Gagarina Y. A. 2022, 119–123.]
- Техническая бюллетень WEIR Minerals № 19 – первое издание: февраль 1992 г. пересмотрено март 2018 г. 2.
- Гарбер М. Е. Износостойкие белые чугуны: свойства, структура, технология, эксплуатация. М.: Машиностроение, 2010. 280 с [Garber M. E. Wear-resistant white cast iron: properties, structure, technology, operation. Moscow.: Mechanical Engineering, 2010. 280 p. (in Russian)]
- Tammas-Williams S., Todd I. Design for additive manufacturing with site- specific properties in metals and alloys. Scripta Materialia, 2017, (135), 105–110.
- Xiaoxiao T., Zhi Z., Haibin W., Xuemei L., Xiaoyan S. Progresses on the additive manufacturing of functionally graded metallic materials. Journal of Alloys and Compounds, 2023, 960.
- Sinha A. K. Research progress in arc based additive manufacturing of aluminium alloys – A review/ A. K. Sinha, S. Pramanik, K. P. Yagati. Measurement, 2022, 200.
- Chen Shen., Zengxi Pan., Yan Ma., Dominic Cuiuri., Huijun Li. Fabrication of iron-rich Fe–Al intermetallics using the wire-arc. Additive manufacturing process, 2015, (7), 20–26.
- Hao Yi., Le Jia., Jialuo Ding., Huijun Li. Achieving material diversity in wire arc additive manufacturing: Leaping from alloys to composites via wire innovation. International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2024, 194.
- Синельников В. С., Поддергин В. А., Речкин В. Н. Алюминиды. К.: Наукова думка, 1965. – 657 с. [Sinelnikov V. S., Poddergin V. A., Rechkin V. N. Aluminides. Kyiv.: Naukova Dumka, 1965. – 657 p. (in Ukraine)]
- Jing Li., Mark Whittaker., Francisca G, Caballero. Intermetallics: Applications. Metals and Alloys. 2022, (1), 339–349.
- Ford S., Despeisse M., Viljakainen A. Extending product life through additive manufacturing: the sustainability implications. Global Cleaner Production and Consumption Conference. 2015. 1–4.
- Ya-Zhe Xing., Zhang Liu., Gui Wang., Xing- Hang Li., Chao- Ping Jiang., Yong- Nan Chen., Yong Zhang., Xu-Ding Song., Matthew Dargusch. Improvement of interfacial bonding between plasma-sprayed cast iron splat and aluminum substrate through preheating substrate. Surface and Coatings Technology. 2017, (316), 190–198.
- Taengwa C., Kaewvilai A. Effects of Preheating and Dual Shielding on Flux-Cored Arc Welded High-Strength Carbon Steel for Hardfacing Application. Key Engineering Materials. 2020, (856), 112–118
- Chatterjee Sagnik., Pal Tapan. Weld procedural effect on the performance of iron based hardfacing deposits on cast iron substrate. Journal of Materials Processing Technology. 2006, (173), 61–69.
- Kumar Sinha, Atosh., Pramanik Susanta., Yagati, Krishna P. Research progress in arc based additive manufacturing of aluminium alloys – A review. Measurement, 2022, 200.
