Исследование влияния условий кристаллизации на структуру, физико-механические и эксплуатационные свойства сталей мартенситного и ледебуритного класса, модифицированных наноструктурированными добавками, предназначенных для получения литых заготовок металлообрабатывающего инструмента и технологической оснастки

Abstract

Основной целью работы является установление закономерностей формирования структуры и свойств литых инструментальных сталей после термической обработки при различных режимах, получение информации, необходимой для разработки технологического процесса изготовления цельнолитых резцов роторов горнодобывающих машин, используя в том числе, моделирование процесса заливки заготовок. Объектом исследования является структурообразование литых быстрорежущих сталей ледебуритного класса Р6М5 и Р18 в зависимости от условий кристаллизации, модифицирования и режимов термической обработки, а также связь структуры с основными физико-механическими и эксплуатационными свойствами литого инструмента и технологической оснастки. Задачи исследования: - изготовить образцы наномодифицированной быстрорежущей стали; - провести термическую обработку образцов непосредственно в литом состоянии; - провести металлографический анализ образцов стали в различных состояниях; - провести дюрометрические испытания и оптимизировать количество операций отпуска; - провести моделирование условий затвердевания наномодифицированной быстрорежущей стали; - осуществить выбор материалов для изготовления форм. В работе выбран и оптимизирован состав материалов для изготовления литых заготовок инструмента и технологической оснастки, эксплуатируемой в условиях повышенных изнашивающих воздействий, с помощью компьютерного моделирования проанализированы условия затвердевания, что позволило выбрать способ получения заготовок. Полученные при выполнении исследований результаты могут быть использованы при разработке технологического процесса изготовления цельнолитых резцов горнодобывающих машин, исключающий количество сложных операций механической обработки, сборки комбинированных резцов путем пайки или других методов крепления. Областью возможного практического применения являются машиностроительные заводы и предприятия горнодобывающей промышленности.