НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o010.pdf (1049.50Кб)

УДК 621.771.2

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В работе исследуются механические свойства композиции сталей 08кп и У8, состоящей из 100 и 2500 чередующихся слоев, анализируется зависимость свойств от температуры нагрева перед прокаткой. Технология получения многослойных листов с устойчивой ультрамелкозернистой структурой основана на многократной горячей прокатке заготовки в виде композиции, состоящей из чередующихся стальных листов. Условием реализации технологии получения многослойного прокатка является существование при заданной температуре прокатки разных кристаллографических модификаций в соседствующих листах композиции:
   - при температуре деформации равной 800 °С сталь У8 имеет аустенитную структуру, сталь 08кп - ферритную,
   - при температуре 900 °С сталь У8 находится в аустенитном состоянии, сталь 08кп – в аустенитно-ферритном;
   - при 1000 °С и выше обе стали имеют аустенитную структуру.
В ходе работы проводилась многопроходная пакетная прокатка 100-слойной композиции сталей 08кп и У8 при различных температурах: 800°С, 900°С, 1000°С и 1100°С, с нагревом перед каждым проходом. Для выяснения реальных условий экспериментальной прокатки были проведены измерения температуры заготовки на всех стадиях ее обработки при помощи пирометров Optris CTlaser 3MH3 и тепловизора Optris PI. Были определены усредненные значения температуры деформации, которые могут быть использованы при расчетах сил прокатки. Для всех температур прокатки были получены изображения микроструктуры материала.
Полученный многослойный материал имеет мелкозернистую структуру. Наилучшими прочностными свойствами обладает стальной многослойный материал, полученный прокаткой при температуре 800 °С. Проведенные исследования показывают, что многослойный композиционный материал на основе низкоуглеродистой и высокоуглеродистой сталей (08кп+У8) обладает свойствами отличными от свойств исходных материалов. Перспективным является применение многослойных стальных материалов различных композиций для производства полотен ленточных пил, элементов гибких тяговых органов, длинноходовых глубинных насосных установок, материалов для изготовления упругих элементов, а также материалов бронезащиты

1. Быков Ю.А., Карпухин С.Д. Способы получения конструкционных наноматериалов. Часть 1 // Наноинженерия. 2012. № 6. С.11-19.
2. Колесников А.Г., Шинкарев А.С. Анализ способов измельчения структуры при получении металлических конструкционных материалов // Наука и образование. МГТУим. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 11. С. 34-44. DOI:10.7463/1114.0738880
3. Matlock D.K. et al. Microstructural Simulations via Thermal Processing of Roll Bonded Steel Laminates // International Journal of Metallurgical Engineering. 2013. Vol. 2, № 1. С. 10-17.
4. Колесников А.Г, Мечиев Ш.Т., Панова И.Ю. Состояние и перспективы применения многослойных металлических заготовок // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. №1. С. 42-43.
5. Колесников А.Г., Плохих А.И., Комиссарчук Ю.С., Михальцевич И.Ю. Исследование особенностей формирования субмикро- и наноразмерной структуры в многослойных материалах методом горячей прокатки // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 6. С. 44-49.
6. Арюлин С.Б., Халипов И.В. Получение многослойных композиционных материалов методом горячей прокатки // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 7. С. 31-35.
7. Колесников А.Г., Плохих А.И., Шинкарев А.С., Миронова М.О. Прокатка стального многослойного материала // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 8. С. 39-42.
8. Плохих А.И., Чан Юэ, Карпухин С.Д. Исследование влияния межслойного диффузионного перераспределения углерода на ударную вязкость многослойных материалов // Известия ВолгГТУ. 2015. № 8. С. 86-91.
9. Шинкарев А.С. Разработка процесса прокатки многослойных стальных листов: автореф. … дис. канд. техн. наук. М.: 2015. 16 с.
10. Колесников А.Г., Плохих А.И., Шинкарев А.С. Измерение сил прокатки супермногослойных стальных материалов и определение зависимости сопротивления деформации от параметров процесса // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 12. С. 1-11. DOI:10.7463/1214.0739772
11. Колесников А.Г., Плохих А.И., Шинкарев А.С., Миронова М.О. Прокатка стального многослойного материала // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 8. С. 39-42.

.