Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.04, кандидат технических наук Фурман, Игорь Евгеньевич

• Фурман, Игорь Евгеньевич
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фурман, Игорь Евгеньевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса.

Глава 2. Физико-химические свойства кобальтовых стеллитов.

2.1 Поверхностное натяжение расплавов на основе кобальта.

2.2 Смачивание стали кобальтовыми стеллитами.

Выводы.

Глава 3. Износостойкость кобальтовых стеллитов.

3.1 Влияние химического состава на износостойкость кобальтовых стеллитов.

3.1.1 Износ по закрепленному абразиву.

3.1.2 Износ по незакрепленному абразиву.

3.1.3 Газо-абразивный износ.

3.1.4 Газо-абразивный износ при повышенных температурах.

3.1.5 Износ металла по металлу.

3.2 Изучение эксплуатационных свойств кобальтовых стеллитов для упрочнения опор шарошечных долот.

Выводы.

Глава 4. Технология изготовления литых наплавочных прутков из кобальтовых стеллитов.

4.1 Технология приготовления расплава.

4.2 Вязкость кобальтовых стеллитов.

4.3 Разработка технологии литья наплавочных прутков из стеллитов.

4.4 Влияние технологических параметров на заполняемость литейных форм кобальтовыми стеллитами.

4.5 Установка для вакуумного всасывания наплавочных прутков из стеллитов.

4.6 Влияние некоторых технологических параметров на структуру литых прутков.

Выводы.

Глава 5. Промышленные испытания деталей машин, наплавленные кобальтовыми стеллитами.

5.1 Промышленные испытания буровых долот.

5.2 Промышленные испытания пил со стеллитовой наплавкой.

5.3 Производственные испытания лопаток авиационных двигателей наплавленных стеллитом.

5.4 Опробование технологии вакуумного всасывания для получения литых прутков из жаропрочных никель-кобальтовых сплавов.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование составов и способов литья кобальтовых стеллитов»

Актуальность работы

Одной из важнейших задач машиностроения является снижение материалоемкости продукции, повышение срока службы и технического уровня выпускаемых машин, их надежности, удлинения межремонтных периодов. В большинстве случаев выход из строя деталей машин обусловлен локальным изнашиванием рабочих поверхностей в местах интенсивного взаимодействия с рабочей средой или сопряженной деталью. При этом изменение первоначальных размеров деталей в большей степени зависит от поверхностной прочности, которая является не менее важной характеристикой, чем объемная. Высокая поверхностная прочность при условии эксплуатации деталей часто должна сочетаться с пластичностью сердцевинных областей. Обеспечить такой комплекс свойств, используя для изготовления только один сплав, не всегда удается, а в некоторых случаях это становится экономически не обоснованным. Существует целый ряд способов повышения износостойкости деталей: химико-термический, поверхностное легирование, наплавка и напыление специальных сплавов на поверхность деталей, армирование их и т.д.

Поверхности деталей машин, работающих при повышенных температурах и в агрессивных средах, наплавляют специальными высоколегированными сплавами, содержащими обычно до 30% легирующих элементов. Этот способ оправдал себя при изготовлении многих деталей машин, например, пил, ножей для резки горячего металла, седел вентилей, клапанов двигателей, подшипников шарошечных долот. Для упрочнения деталей, работающих в условиях значительного нагружения и высоких температур, используют наплавку высоколегированными кобальтовыми сплавами -стеллитами.

В России разработкой стеллитов на основе кобальта практически не занимались. ГОСТ 21449-75 содержит всего две марки стеллита ВЗК и ВЗКр, которые используются в деревообрабатывающей промышленности, для упрочнения зубьев дисковых, рамных и тарных пил и ножей рубанков, в автомобильной промышленности для наплавки клапанов и седел двигателей, а также в нефтегазовой промышленности для упрочнения клапанов задвижек высокого давления. Такой универсализм не позволяет достичь максимальных результатов упрочнения на всех этих деталях. Пределы варьирования содержания легирующих элементов в этих сплавах очень велики и составляют обычно несколько процентов, что приводит к тому, что один и тот же сплав обладает совершенно различными физико-механическими свойствами. Это так же приводит к ограничению использования этих сплавов в промышленности.

Кроме того, изготовление наплавочных прутков из стеллитов производится методом литья в песчано-глинистые формы, и не позволяет получать их с качественной поверхностью без пригара и шероховатости. Прутки, изготавливаемые по такой технологии, требуют дополнительной механической обработки, что приводит к значительным потерям таких дорогостоящих материалов как кобальт и вольфрам. Кроме того, применяемая технология не позволяет получать прутки диаметром меньше 4 мм, что во многом сдерживает их применение в авиационной промышленности, и требует ее совершенствования.

Цель работы

Изучение влияния содержания легирующих элементов кобальтовых стеллитов и технологических параметров литья прутков с целью повышения износостойкости деталей за счет регламентации химического состава сплава и совершенствования технологии изготовления прутков.

Основное внимание было уделено решению следующих задач: изучению влияния основных легирующих элементов на смачивание стеллитами различных марок сталей и сплавов, из которых изготавливаются изделия, подвергаемые упрочнению стеллитами; исследованию влияние химического состава стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ на эксплуатационные свойства изделий; разработке технологических параметров литья прутков диаметром от 2 до 8 мм из вышеуказанных сплавов, обеспечивающих получение качественных готовых изделий.

Научная новизна работы

1. Установлено, что углерод и хром снижают поверхностное натяжение кобальтовых стеллитов, а вольфрам и ниобий незначительно его увеличивают, краевые углы смачивания стеллитами долотных сталей 14ХНЗМА, 15НЗМА, 19ХГНМА; клапанной стали 40Х9С2; стали Х9В и сплава ЖС6У меняются в пределах 8° - 51°, что существенным образом влияет как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки.

2. Уточнены пределы легирования стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ углеродом, вольфрамом и хромом, позволяющие повысить износостойкость сплавов при работе в различных агрессивных средах.

3. Установлены закономерности формирования равномерной карбидной структуры кобальтовых стеллитов в зависимости от термовременных параметров их выплавки и обработки.

4. Установлены и обоснованы режимы литья кобальтовых стеллитов в кварцевые трубы методом вакуумного всасывания, обеспечивающие получение литых наплавочных прутков без внутренних и поверхностных дефектов.

Практическая значимость работы

Разработана технология получения прутков из кобальтовых стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ диаметром от 2 до 8 мм, обеспечивающая получение готовой продукции, соответствующей требованиям нормативной документации. Прутки из вышеуказанных сплавов прошли промышленные испытания на ОАО «Уралбурмаш», ОАО «Пермский моторный завод», ФГУП ММПП «Салют», ОАО «Арамильский авиаремонтный завод № 695», ОАО «Ростовский завод гражданской авиации № 412», ООО «Ремжилстрой-КСЗ». На предприятии ОАО «Уралбурмаш» была внедрена технология изготовления прутков диаметром 4 и 6 мм с уточненными пределами содержания легирующих элементов в сплаве ЗВ14КБ.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях, съездах и семинарах: Second International Conference on Mathematical Modeling & Computer Simulation of Metal (Ariel, Israel, 2002); на VI съезде литейщиков России (Екатеринбург, 2003); на VII отчетной конференции молодых ученых (Екатеринбург, 2005); на VII съезде литейщиков России (Новосибирск, 2005); на XII международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Томск, 2006).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Благодаря своим уникальным свойствам кобальтовые сплавы, несмотря на высокую стоимость кобальта, нашли достаточно широкое применение в современном машиностроении. В большинстве случаев кобальтовые сплавы используют в качестве жаропрочных сплавов, коррозионно-стойких сплавов, работающих, в том числе, при высоких температурах и износостойких сплавов, работающих в агрессивных средах и повышенных температурах.

Жаропрочные кобальтовые сплавы обычно подразделяют на следующие группы: деформируемые кобальтохромоникелевые сплавы или кобальто-хромоникельжелезные сплавы [1]; литые кобальтохромистые и кобальтохромоникелевые жаропрочные сплавы с присадками различных элементов [2]; литые кобальтохромистые сплавы типа стеллита [3]; псевдосплавы на основе карбидов вольфрама, титана и тантала с кобальтовой связкой [4].

В качестве жаропрочных сплавов кобальтовые сплавы Co-Cr-W и Со-Cr-Мо впервые стали применять в 40-е годы XX века для изготовления турбонагнетателей и газовых турбин, а так же рабочих и направляющих лопаток реактивного двигателя. Использование кобальтовых сплавов было обусловлено тем, что, во-первых, кобальтовые сплавы характеризуются более высокими температурами плавления по сравнению с аналогичными никелевыми сплавами, и, соответственно, более пологими кривыми длительной прочности [5]. Это обеспечивает их высокую работоспособность при более высоких температурах, чем у сплавов на основе никеля и железа. Во-вторых, вследствие более высокого содержания хрома, кобальтовые сплавы превосходят другие сплавы по стойкости против горячей коррозии в загрязненных газовых средах ГТД. Наконец, кобальтовые сплавы превосходят никелевые по сопротивлению термической усталости и по свариваемости.

Наиболее широкое распространение при изготовлении литых лопаток газовых турбин турбокомпрессоров получил кобальтохромомолибденовый сплав HS-21, разработанный в США и известный под названием виталли-ум[6]. Позднее были разработаны его модификации литейных сплавов HS-25, HS-31, Х-10, Х-63 [7] и деформируемых жаропрочных сплавов S-816 и S-590[8], имеющие высокие жаропрочные свойства при температурах до 800°С. Эти сплавы были использованы для литья лопаток газовых турбин в ряде реактивных двигателей [9].

Рабочие лопатки турбокомпрессоров и сопловые лопатки реактивных двигателей в эксплуатации обеспечивали вполне надежную работу при температурах порядка 800-900°С. Влияние легирующих элементов и условий изготовления литых деталей из сплавов типа Хайнес 21 и др. подробно описаны в работах [9-11,12,13].

Характерная особенность указанных сплавов заключается в том, что они при умеренных температурах имеют сравнительно невысокие характеристики жаропрочности, которые с повышением температуры до 900°С мало изменяются и вследствие этого становятся достаточно высокими по сравнению с характеристиками других жаропрочных сплавов. При 800°С эти сплавы обеспечивают сточасовую длительную прочность при напряжении 150-200 МПа, при 87 ГС - 110-160 МПа, а при 980°С - 60-80 МПа [1].

Химический состав литейных жаропрочных кобальтовых сплавов практически совпадает с химическим составом нержавеющих сталей. Роль легирующих элементов, присутствующих в наибольших и наименьших концентрациях, по существу, идентична для всех сплавов этой аустенитной системы. Основными легирующими элементами являются: хром, углерод и ряд тугоплавких металлов.

Хром вводят в количестве 20-30 вес.% [14], чтобы придать сплаву необходимое сопротивление окислению и горячей коррозии. Хром в кобальтовых сплавах образует целую серию карбидов с различным соотношением Сг/С, которые способствуют твердорастворному упрочнению этих сплавов карбидными выделениями, образующимися по реакции старения. При более высоком содержании хрома в сплавах образуется стабильная а-фаза, поэтому повышение содержания хрома приводит к охрупчиванию сплавов, чего необходимо избегать [15].

Углерод играет значительную роль в литейных сплавах, разработанных в расчете на самую высокую длительную прочность, поскольку карбидное упрочнение - основной механизм, реализуемый в Со сплавах при обработке старением. Известно [16], что с изменением содержания углерода в диапазоне 0,3-0,6 вес.% происходит нелинейный рост прочности. Для поддержания характеристик прочности при растяжении, длительной прочности и пластичности, управление действием углерода имеет критическое значение. В отличие от прочности пластичность снижается с ростом содержания углерода в этом диапазоне концентраций. Считается, что пластичность может заметно снизиться в результате образования вторичных карбидных выделений во время эксплуатации при 650 --927°С [17]. В большинстве низкоуглеродистых литейных сплавах (содержание С<0,15 вес.%) важным вкладом углерода является сдерживание роста зерен при термической обработке и в процессе эксплуатации.

Тугоплавкие элементы молибден и вольфрам используют, главным образом, для твердорастворного упрочнения деформируемых и литейных кобальтовых сплавов. Элементы с меньшей растворимостью, такие как Та, Nb, Zr и Hf, обычно эффективнее в качестве карбидообразователей. Типичное содержание вольфрама составляет 10-12 вес.% в литейных сплавах и 14-16 вес.% в деформируемых сплавах [18].

В то время, как большинство современных кобальтовых сплавов в качестве основного элемента для твердорастворного упрочнения содержат вольфрам, в наклепываемые сплавы с этой целью вводят молибден в количестве до 10 вес.% [19]. Было показано [20], что у литейных сплавов замена вольфрама на эквивалентные по атомной концентрации добавки молибдена повышает характеристики пластичности при кратковременном растяжении и испытании на длительную прочность (то и другое при повышенных температурах) без уменьшения прочности. Кроме того, происходит снижение плотности сплавов при незначительном изменении коэффициента термического расширения и микроструктуры. Добавки молибдена вызывают небольшое снижение температур ликвидус и солидус с расширением полного интервала кристаллизации, что приводит к некоторому изменению в морфологии карбидных выделений и образованию дополнительного количества эвтектического карбида.

Подобно вольфраму, рений активно растворяется в матрице, повышая температуры ликвидус и солидус. Добавка 2% Re и 3% Сг к сплавам системы Co-W приводила к дополнительному росту прочности, однако из-за высокой цены на сплав такое легирование не всегда экономически обосновано [21].

Чтобы повысить стабильность высокотемпературной аустенитной структуры (г.ц.к.) кобальтовой матрицы и подавить её превращение в структуру с г.п.у. решеткой при низких температурах, используют добавку 9-11 вес.% Ni и Fe [22,23]. Присутствие этих элементов в литейных сплавах снижает сопротивление деформации и повышает их обрабатываемость. Дальнейшее увеличение содержания никеля и железа приводит к достаточно резкому снижению длительной прочности.

Введение 4-6 вес.% алюминия способствует повышению сопротивления к окислению и горячей коррозии сплавов, однако, при этом снижается их длительная прочность [24].

Введение азота в состав некоторых литейных сплавов (как преднамеренное, так и неизбежное) также, подобно углероду, оказывает положительное, хотя и не очень существенное, упрочняющее влияние посредством образования нитридов или карбонитридов. Эти соединения менее устойчивы, чем карбиды, и в процессе эксплуатации вступают в реакции, ведущие к их вырождению и распаду, что приводит к нестабильности свойств сплава в процессе эксплуатации детали [25].

Бор вводят в литейные сплавы, чтобы повысить длительную прочность и пластичность, однако подлинная роль бора в микроструктуре обычно заслонена карбидными выделениями. Обычно бор добавляют в количестве 0,015 вес.%, однако, в некоторых случаях для повышения прочности его вводили и до 0,1 вес.% [26].

Значительного улучшения стойкости кобальтовых сплавов против окисления достигли путем введения добавок редкоземельных элементов, Y и La. Введение 0,08-0,15 вес.% этих элементов повышало прочность связи v окалины с основой и снижало скорость окисления, особенно в условиях термоциклирования; наиболее эффективными эти добавки оказались в стабилизации соединения Сг20з и сведения к минимуму образования С0СГ2О4 и соединении СоО [27,36].

Подобно своим аналогам на никелевой и железной основах, жаропрочные кобальтовые сплавы представляют собой сложный химический и кристаллографический комплекс. Он состоит из аустенитной матрицы и разнообразных фазовых выделений, таких как карбидные и интерметаллид-ные соединения, относящиеся к геометрически плотноупакованным (г.п.у.) и топологически плотноупакованными (т.п.у.) структурам (электронного или «размерного» типа)[28]. При температурах эксплуатации кобальтовые сплавы не являются подлинно равновесной системой, поскольку претерпевают воздействие, окружающей поверхность сплава, атмосферы, напряжений, температуры, времени. Диффузионный обмен элементами между фазами, вдоль границ зерен, между поверхностью и внутренними объемами сплава создает благоприятные условия для разнообразных твердофазных реакций, постоянно меняющих концентрационные соотношения и оказывающих сильное влияние на фазовую стабильность [5].

Современные кобальтовые сплавы упрочняют, главным образом, с помощью некогерентных карбидных частиц, образующихся по реакции старения и обладающих кубической структурой. Следовательно, содержание углерода (вес.%) в этих сплавах существенно выше, чем в сплавах на основе Ni или на основе Fe (0,1 - 0,6 вес. %) [29].

Выделение карбидных фаз в кобальтовых сплавах - до сих пор недостаточно изученное явление. Это объясняется относительно низкой стабильностью ряда карбидов при повышенных температурах, многостадий-ностыо процесса их образования, а так же сложностью их химического состава.

Комплексные карбиды типа М3С2, М7С3 и М2зСб, образующиеся в этих сплавах, как правило, являются карбидами хрома, в которых последний частично замещен кобальтом, вольфрамом или молибденом. Степень замещения можно выразить через соотношение между хромом и углеродом, как это схематически представлено на рис.1. Здесь М3С2 имеет орторомби-ческую решетку и вступает в перетектическую реакцию с хромом. Соединение М7С3 обладает тригональной структурой и образуется при низком соотношении содержаний Сг и С. В ряде кобальтовых сплавах это соединение метастабильно и в процессе старения превращается в М2зСб, однако, в процессе гомогенизирующей термической обработки его можно перевести в твердый раствор. Упрочнение вторичными карбидными выделениями наступает в результате распада М7С3, приводящему к образованию:

23 Cr,C3 = 7 Cr23C6 + 27C; 6C + 23Cr = Cr23C6.

7 б 5

J f 0

Рис. 1. Влияние легирующих элементов на тип карбидов, образующихся в кобальтовых стеллитах

ПС —

МгзСб МзСе МпСб

I М?Сз MiCi

1 М£г 1 1 мс

Со + М + Сг + Сг + Mo, + Zr.Ti Fe низкое высокое W СЬ, Та Сг/С Сг/С

Согласно микроренгеноспектральному анализу, типичный атомный состав М2зСб может быть выражен, как Cr17Co4W2C6; следовательно, значительное место в карбиде замещено кобальтом. В сплавах, предназначенных для литья по выплавляемым моделям, в процессе затвердевания могут образовываться первичные выделения М2зСб. У большинства промышленных сплавов это соединение представляет собой фазу, которая кристаллизуется последней. Поэтому она, главным образом, находится в виде междендритных выделений во вторичных дендритных ветвях. Это придает микроструктуре эвтектический вид, она состоит из последовательно чередующихся слоев М2зСб и у-матрицы. Морфологические особенности этой структуры могут изменяться в зависимости от химического состава сплавало].

Основную роль, упрочнение сплава, карбид МгзС6 играет в том случае, если присутствует в виде распределенных в матрице мелкодисперсных вторичных выделений. Реакция их образования идет наиболее активно в интервале температур 704-841 °С. В работе [5] отмечено, что эти тонкие выделения образуются преимущественно вдоль дефектов упаковки и границ двойников, особенно при более низких температурах. Неблагоприятным следствием образования выделений М2зС6 может быть ухудшение низкотемпературной пластичности, это особенно относится к литейным сплавам, содержащим более 0,5 вес.% углерода.

Карбиды М6С и МС, обогащенные тугоплавкими элементами, также используются для упрочнения кобальтовых сплавов. Как и в системах на основе никеля, соединение М6С присутствует, главным образом, в сплавах с пониженным содержанием Сг и содержанием Мо или W 4-6 ат.% и выше. Обычно выделения М6С обладают превосходной тепловой стабильностью, которая может в сильной степени зависеть от химического состава сплава [31]. Соединение МбС может быть и продуктом распада МС по реакции:

МС + аустенит-» М6С.

Присутствие карбидов МС принято считать главным фактором упрочнения кобальтовых сплавов, особенно когда эти соединения существуют в должной пропорции с выделениями М2зСб- Как известно[18], наиболее сильными карбидообразователями являются Hf, Zr, Та, Nb и Ti. В литейных сплавах выделение МС обычно образуется в виде отдельно расположенных компактных частиц правильной геометрической формы (алмазные пирамиды, кубы). В ряде исследований установлено [32], что наиболее устойчивые карбиды типа МС образуются в расплаве в качестве первой твердой фазы; следовательно, в основном, они концентрируются в дендри-тах.

При длительной эксплуатации сплавов сложные карбиды типа МС могут разлагаться до более низших карбидов. При высоком содержании хрома в карбиде преобладающей реакцией разложения будет переход карбидов МС в М2зСб- Следовательно, эффект «вторичного карбидного упрочнения» связан с присутствием выделений МС в дендритах, являющихся источником образования значительных количеств карбида М2зС6 [33].

Таким образом, механизмы упрочнения, которые реализуются в жаропрочных кобальтовых сплавах, основаны на соразмеренном соотношении вклада тугоплавких легирующих элементов в твердорастворное и в карбидное упрочнение. И тот, и другой вид упрочнения необходим для обеспечения высокотемпературной длительной и усталостной прочности. Карбидные выделения в сильной степени подавляют зернограничное проскальзывание и рост зерен, а так же снижают дислокационную подвижность. В интервале 538° - 816°С вдоль дефектов упаковки и в зоне их взаимного пересечения происходит активное образование мелкодисперсных вторичных выделений М2зСб, оказывающих сильное влияние на прочность и пластичность. При высоких температурах (Г > 982°С) роль твердорас-творного упрочнения при участии тугоплавких легирующих элементов возрастает, в то время как упрочняющее влияние внутризеренных карбидных выделений снижается в результате их срастания [5].

Влияние углерода на прочность и пластичность сплавов при его содержании более 0,3 вес.% носит нелинейный характер. В температурном интервале от 20°С до 760°С пластическое удлинение обратно пропорционально содержанию углерода, а длительная прочность достигает эффективного максимума при содержании углерода 0,5-0,6 вес.%. При температуре выше 760°С длительная прочность практически не зависит от содержания углерода. Когда содержание углерода превышает 0,6 вес.%, количество карбидных выделений существенно возрастает, но морфологические особенности частиц первичных карбидных выделений и эвтектических островков, по большей части, не оказывают существенного влияния на степень упрочнения. Пластичность же уменьшается до весьма низкого уровня, поскольку облегчено зарождение трещин и укорочен их путь от одной карбидной частицы до другой.

Несмотря на присутствие в жаропрочных кобальтовых сплавах карбидных включений, эти сплавы обладают невысокой износостойкостью, особенно в абразивных средах. Поэтому их используют исключительно в качестве конструкционных материалов, работающих в условиях высоких температур. Если детали работают не только в условиях повышенных температур, но и в условиях абразивного воздействия, то обычно применяют твердые псевдосплавы или так называемые стеллиты [5,14,34].

Особой стойкостью к абразивному износу отличаются псевдосплавы на основе карбидов вольфрама, титана и тантала с кобальтовой связкой [4]. Максимальная твердость по HRC достигает 87-92 единиц; состав карбидных материалов (в %) показан в табл.1 [35]:

Таблица 1

Состав карбидных материалов

Марка материала WC TiC ТаС Со

1 2 3 4 5

ВК-З 97 — — 3

ВК-6 94 — — 6

ВК-8 92 — — 8

ВК-10 90 — — 10

Продолжение таблицы 1

ВК-11 89 — — 11

ВК-15 85 — — 15

ВК-20 80 — — 20

Т30-К4 66 30 — 4

Т15-К6 79 15 — 6

Т5-К12 83 5 — 12

ТТ7-К12 81 4 3 12

ТТ10-К8 82 3 7 8

Псевдосплавы систем WC-Co, WC-TiC и WC-TiC-TaC-Co выпускаются серийно. Их готовят прессованием, спеканием и частично сплавлением соответствующих порошков; они сохраняют высокую твердость и режущие свойства при повышенных температурах. Однако твердые сплавы не обладают столь высокой жаропрочностью как кобальтовые и никелевые сплавы и обычно используются при температурах не выше 500-550°С из-за интенсивного окисления тугоплавких металлов, являющихся основной составляющей вышеуказанных сплавов. Разрабатываемые защитные покрытия, к сожалению, не обладают столь же высокой как и сами сплавы износостойкостью, и не дают существенного эффекта по жаропрочности, особенно при работе вышеуказанных сплавах в абразивных средах.

При работе при более высоких температурах, абразивном изнашивании и в условиях трения обычно используют детали из стеллитов или детали, наплавленные стеллитами [1,5,37,38].

Стеллитами называют сплавы на основе элементов VIII группы периодической таблицы, обладающих высокой жаропрочностью, износостойкостыо и коррозионной стойкостью. Их используют для упрочнения деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок при высоких температурах и в агрессивных средах [5].

Различают три основных класса стеллитов в соответствии с их основой: никелевые, кобальтовые и железные (псевдостеллиты). Кроме того, выделяют важную подгруппу материалов, содержащих в значительных количествах и никель, и железо - так называемые железо-никелевые стеллиты. Составы и свойства наиболее распространенных стеллитов представлены в табл. 2, 3.

Сплавы этого типа выпускают в виде литых прутков длиной 350 -400 мм и диаметром 3 - 8 мм и применяют, главным образом, для наплавки рабочих поверхностей быстроизнашивающихся деталей, штампов и др.

Таблица 2

Химический состав типа стеллитов, вес %

Сплав W Сг Со Fe Si Ni С

Стеллит взк 4-5 28-32 Осн. До 2 2,0-2,7 До 2 1,0-1,5

Стеллит ВЗКр 7-11 28-32 Осн. До 2 U-1,5 До 2 1,5-1,8

Стеллит ЗВ14КБ 12-15 26-30 Осн. До 2 0,5-1,0 До 2 2,6-3,0

Сормайт №1 — 25-31 — 54-65 2,8-4,2 3-5 2,5-3,3

Сормайт №2 — 18-27 — 74-81 1,5-2,2 U-2,2 1,5-2,0

Никелевый — 25-30 — До 2 1,5-2,0 Ост. 1,0-1,8 стеллит

Таблица 3

Некоторые свойства сплавов типа стеллитов (отливка в чугунную изложницу охлаждение на воздухе)

Свойства Стеллит ВЗКр Стеллит взк Стеллит ЗВ14КБ Сормайт №1 Сормайт №2

Температура плавления, °С 1260 1275 1247 1275 1300

Твердость, HRC 45-47 40-42 55-61 49-54 40-45

Предел прочности при растяжении, МПа-10'2 5,0-5,7 6,0 - 7,0 4,2-4,6 3,5 —

Модуль упругости МПа-10"3 18 20 16 21 19

Удельный вес 8,5 ВЛ 8,7 7,4 7,6

Коэффициент линейного расширения 20-500° ос-КГ6 9-10 10-11 8-10 8-11 10-12

За рубежом, в частности, в США, стеллиты выпускают также в виде различных литых изделий для оснащения режущего инструмента, зеркал рефлекторов и т.д.

Для кобальтовых стеллитов характерна высокая коррозионная стойкость против влияния атмосферы, морской воды, ряда кислот и щелочей. Стеллитопо-добные сплавы (сормайты) и никелевые стеллиты обладают меньшей коррозионной стойкостью [5,39].

Стеллиты и стеллитоподобные сплавы могут работать длительное время при температуре 800° С и выше и противостоять окислению. В силу этого, они, в частности, нашли применение для упрочнения и восстановления лопаток авиационных двигателей.

Срок службы деталей, наплавленных стеллитами и стеллитоподобными сплавами, увеличивается в среднем в 2 - 4 раза, а в отдельных случаях и больше.

Сплавы этого типа хорошо поддаются механической обработке шлифовкой, давая при этом ровную, гладкую поверхность. Эти сплавы находят применение для наплавки таких деталей, от которых требуется ровная, точная поверхность, например, штампов (вытяжные матрицы, гибочные пуансоны, штампы для цоколей и др.), арматуры (высокого давления, шестерни и др.).

Химический состав стеллитов включает в себя ряд основных компонентов (углерод, хром, вольфрам, кремний, молибден), содержание которых необходимо тщательно контролировать. Содержание «блуждающих» элементов - фосфора, серы, кислорода и азота - также необходимо регулировать, обращаясь к соответствующей практике выплавки. Содержание малых примесей - селена, титана, теллура, свинца и висмута - должно быть минимальным [5].

По соответствию величины атомного диаметра легирующих элементов к атомному диаметру кобальта легирующие элементы можно разбить на три класса. К первому классу относятся никель, железо, хром, молибден и вольфрам, которые практически совпадают по атомному диаметру и образуют с никелем аустенитную у-матрицу с решеткой г.ц.к. Ко второму классу отнесены алюминий, титан, ниобий, тантал и гафний, образующие у-фазу и переходят в ее состав. К третьему классу относятся бор, углерод, и цирконий, наиболее отличающиеся по атомному диаметру от кобальта и стремящиеся расположиться по границам зерен [5].

Также можно выделить два подкласса легирующих элементов: карби-дообразующие и образующие оксиды. К карбидообразующим элементам относятся хром, молибден, вольфрам, ниобий, гафний, тантал и титан. К элементам, образующим оксиды, относятся алюминий и хром. Они прочно связаны с основой, диффузионно плотны и защищают сплав от воздействия среды [40].

У стеллитов при высоких температурах наблюдаются химически динамичные структуры. Присутствующие в них фазы вступают в различные сложные реакции друг с другом.

В кобальтовых стеллитах присутствуют следующие фазы.

Матрица - аустенитная у-фаза с решеткой г.ц.к., придающая сплаву длительную прочность, достигающую 100000 часов [41]. Такая длительная прочность объясняется рядом факторов. Прежде всего, это возможность легировать кобальт в широких пределах без нарушения фазовой стабильности (третья электронная оболочка кобальта почти заполнена). Далее, склонность стеллитов к образованию поверхностных оксидных слоев Сг20з и AI2O3, придающих сплаву стойкость против взаимодействия с окружающей средой [42,45]. у'-фаза - соединение A3D с решеткой г.ц.к. и ее разновидностей. Место А занимают относительно электроотрицательные элементы (никель, кобальт и железо), место D - менее электроотрицательные элементы (алюминий, титан, тантал или гафний). Особенностью у'-фазы является то, что с ростом температуры увеличивается ее прочность, а высокая пластичность не дает ей стать источником разрушения [41].

Карбиды и карбидные выделения играют основную роль в фазовом составе сплавов, поскольку карбидное упрочнение - основной механизм упрочнения, реализуемый в кобальтовых сплавах, и решающее значение здесь имеет содержание углерода, поскольку входящий в состав стеллитов углерод почти целиком расходуется на образование карбидов. С незначительным ростом углерода происходит нелинейный рост прочности. Кроме того, карбиды способны влиять на пластичность и химическую стабильность матрицы [43].

Карбиды хрома, а также карбиды тугоплавких металлов, образующихся в кобальтовых стеллитах, имеют очень большую твердость, которая и определяет повышенную износостойкость этих сплавов.

Для кобальтовых стеллитов характерны карбидные выделения типа МС, М2зСб и М6С [5,43,44]. Выделения МС обычно принимают вид грубых неправильных кубов или иероглифов. М2зСб проявляет заметную склонность к выделению по границам зерен. Обычно это выделения неправильной формы, хотя иногда наблюдаются и геометрически правильные пластины [5]. Карбиды типа М6С также могут образовываться по границам зерен в виде выделений округлой формы. Реже возникает внутризеренная видманштедтова структура этих карбидов [44].

Обычно выделения типа МС образуются в стеллитах в процессе их затвердевания. Они появляются в виде дискретных частиц, неравномерно распределенных в сплаве и по границам, и в теле зерен; нередко они присутствуют на границах дендритов. Ориентационное соответствие этих выделений в матрице очень слабое или отсутствует вообще.

Эти первичные карбиды обладают очень прочной структурой г.ц.к., в отсутствии примесей они самые устойчивые соединения. Карбиды типа МС возникают в результате соединения углерода с тугоплавкими металлами, активно вступающими в реакцию. Примерами таких соединений являются: WC, МоС, TiC[41].

В стеллитах со средним и высоким содержанием хрома карбидные выделения М2зСб присутствуют в изобилии. Они появляются в процессе низкотемпературной термической обработки и эксплуатации, т.е. в интервале температур от 760° до 980°С, как в результате разложения выделений МС, так и при реакции с углеродом, всё еще растворенным в матрице. Обычно выделения МгзСб образуются по границам зерен, но в отдельных случаях их можно наблюдать вдоль двойниковых линий и «торцов» (так называемая «структура застежки-молнии»). Карбиды типа М2зСб имеют сложную кубическую структуру [43,44].

Существенное влияние на свойства кобальтовых стеллитов оказывают карбиды М2зСб- Их расположение на границах зерен имеет критическое значение в том смысле, что обеспечивает подавление зернограничного проскальзывания и, таким образом, благоприятно влияет на длительную прочность сплава. В конечном счете разрушение может произойти либо путем разрушения этих самих зернограничных частиц М23Сб, либо путем декогезии по поверхности их раздела с соседними фазами [43].

Карбиды типа М6С также обладают сложной кубической структурой; в сравнении с карбидами М2зСб температура их образования чуть выше 815-980°С. Они подобны карбидам М23Сб, но образуются, когда содержание Мо или W в сплаве высокое - 6-8 ат.% [44].

Таким образом, карбиды М6С образуются в тех случаях, когда Мо и W способны заменить Сг в карбидах другого типа, в отличие от более жесткой стехиометрии М23Сб соотношение компонентов в карбидах типа М6С может меняться в широких пределах. Поскольку при высоких температурах карбиды типа М6С более стойкие, чем карбиды М23Сб, они полезнее в качестве зернограничных выделений, предназначенных для управления размером зерна [44].

Фазы т.п.у. - пластинчатые выделения фаз ст, ц и Лавеса, которые могут образоваться при некоторых условиях. Выделение этих фаз крайне нежелательно, т.к. это приводит к снижению прочности и пластичности^ 1,46].

В России разработкой стеллитов на основе кобальта практически не занимались. ГОСТ 21449-75 [47] содержит всего две марки стеллита ВЗК и ВЗКр, которые используются и в деревообрабатывающей промышленности, и для упрочнения зубьев дисковых пил и ножей рубанков, и в автомобильной промышленности для наплавки клапанов и седел двигателей, и в нефтегазовой промышленности для упрочнения клапанов задвижек высокого давления [1,31,48]. При производстве шарошечных долот используют сплавы ЗВ14КБ и ЗВ16К [49], являющиеся аналогами марок Stellite 1 и Stellite 190 соответственно, разработанных компанией Deloro Stellite [50]. Такой универсализм не позволяет достичь максимальных результатов упрочнения на этих деталях. Пределы варьирования легирующих элементов в этих сплавах очень велики и составляют обычно несколько процентов, что приводит к тому, что один и тот же сплав обладает совершенно различными физико-механическими свойствами, что приводит к нестабильности эксплуатационных свойств деталей, изготовленных или наплавленных этими сплавами. Это так же приводит к ограничению использования этих сплавов в промышленности.

Основные задачи исследования

1. Исследовать влияние химического состава на износостойкость кобальтовых стеллитов марок ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ при различных механизмах абразивного воздействия. Уточнить необходимые пределы легирования этих сплавов углеродом, вольфрамом и хромом, позволяющие повысить износостойкость сплавов при работе в различных агрессивных средах.

2. Изучить физико-химические свойства расплавов стеллитов в исследуемых пределах их легирования с целью определения температурно-временных параметров приготовления сплавов.

3. Исследовать влияние структуры литых наплавочных прутков из кобальтовых стеллитов на формирование износостойкого слоя на деталях.

4. Разработать технологию литья прутков для наплавки из кобальтовых стеллитов для получения наплавочных материалов с необходимыми структурами и эксплуатационными свойствами, позволяющие получать прутки малого диаметра (менее 2 мм).

5. В производственных условиях установить эффективность упрочнения литыми прутками из кобальтовых стеллитов различного химического и фазового состава деталей машин, работающих в различных условиях и средах.

2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОБАЛЬТОВЫХ СТЕЛЛИТОВ

Как было отмечено ранее, в России для придания изделиям специальных свойств (в основном, износостойкости при повышенных температурах) используются кобальтовые стеллиты марок ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ выпускаемых в виде наплавочных прутков диаметром от 4 до 8 мм. Параметры варьирования основных легирующих элементов углерода, вольфрама, хрома, кремния достаточно велики и составляют несколько процентов. Так для сплава ВЗКр содержание углерода предусмотрено ГОСТом 21449-75 в пределах 1,5% - 2,0%; хрома 28%-32%; вольфрама 7%-9%, а для сплава ЗВ14КБ эти пределы еще более широкие и составляют 2,5%—3,5 % углерода; 26%-31% хрома; 12%-15% вольфрама и 0,5%-1,3% кремния.

В результате, изготавливая одну и ту же марку сплава, мы можем получить как доэвтектический сплав, так и заэвтектический сплав, обладающий совершенно разными физико-механическими свойствами, что, в значительной степени, сказывается на эксплуатационных свойствах изделий, наплавляемых этими сплавами. Кроме того, в одной партии электродов, поступающих на предприятия для наплавки, встречаются наплавочные прутки совершенно разного химического и структурного состава, что не позволяет добиться стабильных свойств, упрочняющих изделие. Таким образом, использование упрочняющих сплавов с таким широким диапазоном варьирования химических элементов и обладающих различными физико-механическими и эксплуатационными свойствами не позволяет достичь оптимального упрочнения деталей машин, работающих в условиях интенсивного изнашивания и критических температур.

Большинство наплавляемых кобальтовыми стеллитами изделий подвергаются изнашиванию по самым различным механизмам: абразивному, газо-абразивному износу, истиранием, усталостному и коррозионному разрушениям. Поэтому для каждого конкретного случая упрочнения детали в зависимости от условий их эксплуатации, необходимо использовать различные упрочняющие составы, позволяющие добиться максимального упрочнения.

Заключение диссертации по теме «Литейное производство», Фурман, Игорь Евгеньевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Проведенный анализ работ, посвященных разработке составов и изучению физико-механических и эксплуатационных свойств кобальтовых стеллитов, показал, что в независимости от условий работы деталей машин, их упрочнение проводится всего лишь тремя марками сплавов ВЗК, ВЗКр и ЗВ14КБ. Такой универсализм не позволяет достичь максимальных результатов упрочнения этими сплавами деталей машин. Пределы варьирования легирующих элементов в этих сплавах составляют обычно несколько процентов, что приводит к тому, что один и тот же сплав обладает совершенно различными физико-механическими свойствами. Это так же приводит к нестабильности упрочнения деталей кобальтовыми стеллитами.

2. Изучено влияние химического состава стеллитов ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ на их физико-химические свойства. Установлено, что углерод и хром снижают поверхностное натяжение кобальтовых стеллитов, а вольфрам и ниобий незначительно его увеличивают.

Исследование смачивания стеллитами ВЗК; ВЗКр; ЗВ14КБ ряда сталей и сплавов: долотных сталей 14ХНЗМА, 15НЗМА, 19ХГНМА; клапанной стали 40Х9С2; стали Х9В и сплава ЖС6У показало, что краевые углы смачивания возрастают с увеличением процентного содержания легирующих элементов (особенно вольфрама). В зависимости от химического состава краевые углы меняются в пределах от 8° до 51°. Такое различие может сказаться как на адгезионную прочность сцепления наплавленных слоев, так и на режимы наплавки.

3. Изучено влияние химического состава кобальтовых стеллитов ЗВ14КБ, ВЗК и ВЗКр на их износостойкость при воздействии закрепленного, незакрепленного абразива, а так же в условиях ударно-абразивных нагрузок и трения металл по металлу, как при комнатных, так и при повышенных температурах. Установлено, что в зависимости от условий абразивного воздействия на упрочненные детали наиболее рационально использовать стеллиты определенного химического состава. Так, например, в условиях воздействия закрепленного абразива наибольшей износостойкостью обладает сплав ЗВ14КБ, содержащий Сг - 30%, W - 15%, С - 3%, а в условиях ударно-абразивного воздействия сплав ЗВ14КБ, содержащий Сг-26%, W - 12%), С - 2,6%. Показано, что введение до 6% ниобия в сплав ЗВ14КБ приводит к образованию в нем мелких карбидов округлой формы, что значительно повышает износостойкость сплава при всех видах абразивного воздействия.

4. Установлено, что с увеличением содержания основных легирующих элементов - вольфрама, углерода и хрома вязкость стеллитов увеличивается. При температурах выше 1520 °С происходит распад карбидов М3С2, М7С3 с последующим образованием новой карбидной фазы М2зСб, что приводит к возникновению гистерезиса вязкости. Эксперименты свидетельствуют, что после двойного переплава стеллитов гистерезисный характер температурных зависимостей вязкости практически исчезает, что свидетельствует о гомогенности расплава и стабильности фазового состава. В результате, рекомендовано для производства прутков из кобальтовых стеллитов ВЗК, ВЗКр, ЗВ14КБ проводить их двойной переплав, что заметно снижает образование дефектов как в прутках, так и в наплавленном слое и позволяет получать наплавленные слои со стабильными свойствами.

Показано, что в кобальтовых сплавах с повышенным содержанием ниобия гистерезис вязкости не наблюдается, что, по-видимому, связано с образованием в расплавах устойчивой карбидной фазы NbC. Однако и такие стеллиты требуют при их производстве двойного переплава для глубокой дегазации.

5. Изучено влияние температуры (в диапазоне 1300-1600 °С) и перепада давления (в интервале 0,2-0,95 атм.) на заполняемость кварцевых трубок различного диаметра (1,4-6 мм) расплавом. Найдены необходимые режимы заполнения форм кобальтовыми стеллитами, позволяющие получить наплавочные прутки необходимой геометрии и не имеющие литых дефектов (усадочной раковины, газовой пористости, неспаев и т.д.). Показано, что модифицирование и легирование стеллитов ниобием в количестве от 1% до 6 % позволяет получить по всей длине литых наплавочных прутков относительно равномерную мелкозернистую структуру.

6. Создана установка и отработаны режимы для производства литых наплавочных прутков из кобальтовых стеллитов, позволяющая получить прутки диаметром от 1,4 мм до 8 мм, не требующих дополнительной механической обработки.

7. Опоры и опорные поверхности радиальных и упорных подшипников качения горнорудных долот, наплавленные прутками из сплава ЗВ14КБ, с уточненным химическим составом и изготовленные по предложенной технологии вакуумного всасывания в кварцевые трубы, прошли расширенные испытания на ГОКах с различной крепостью горных пород. Установлено, что использование стеллитов ЗВ14КБ с минимальным содержанием углерода и вольфрама и модифицированных ниобием позволяет повысить износостойкость подшипников качения в долоте на 11 %.

Наплавка опорных поверхностей подшипника долот литыми прутками уточненного химического состава внедрена на ОАО «Уралбурмаш».

8. Наплавочные прутки из сплавов ВЗК и ВЗКр уточненных составов опробованы для наплавки рамных и дисковых пил. Показано, что использование прутков, изготовленных по разработанной технологии, позволило увеличить производительность распила древесины на 4,4 % и повысить стойкость пил в 6 раз.

9. Разработанная технология литья наплавочных прутков позволила получить прутки из сплава ВЗК диаметром 2 мм для наплавки лопаток авиационных двигателей. Изготовленные по такой технологии прутки прошли успешные испытания на арамильском авиаремонтном заводе № 695, а технология их изготовления внедрена на предприятии ООО «Литейное производство УБМ».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фурман, Игорь Евгеньевич, 2007 год

1. Химушин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. Изд-во «Металлургия», 2-е изд., 1969, 752 с.

2. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие, кислотоупорные и жароупорные стали. Металургиздат, 2-е изд., 1945, 512 с.

3. Herchenroeder R.B. "Haynes Alloy No. 188 Aging Characteristics," International Symposium on Structural Stability in Superalloys, Seven Springs, PA, September 1968, p. 110-112.

4. Туманов В.И. Свойства сплавов системы карбид вольфрама карбид титана - карбид тантала - карбид ниобия - кобальт. М., «Металлургия», 1973. 184 с.

5. Суперсплавы II: Жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок / Под ред. Симса Ч.Т., Столоффа Н.С., Хаге-ля У.К.: Пер. с англ. В 2-х книгах. Кн. 1 / Под ред. Шалина Р.Е. М.: Металлургия, 1995. - 384 с.

6. Griffiths W.T. "The Problem of High-Temperature Alloys for Gas Turbines," 739th Royal Aeronautical Society Lecture, London, October 1947, p. 47-48.

7. Morral F.R. Cobalt and Cobalt Alloys, Cobalt Information Center, Columbus, Ohio, 1967, p. 183-189.

8. Беттеридж У. Жаропрочные сплавы типа нимоник. Металлургиздат, 1961, 410с.

9. Bagder F.S. a. Sweeny W.O. Symposium on Materials for the Turbines, ASTM, 1946, June, p. 99-112.

10. Sweeny W.O. Trans. ASME, 1947, v. 69, № 6, p. 569-581.

11. Badger F.S., Kroft F.C.J. Metal Progress, 1947, Sept., p. 394-402.

12. Epremian E. Trans. ASM, 1947, v. 39, p. 88-91, 132.

13. Grant N.G. Trans. ASM, 1946, v. 39, p. 261-280.

14. Юкалов И.Н. Отливки из химически стойких сплавов. М.: «Машиностроение», 1964, 233 с.

15. Sims С.Т., Superalloys 1984, TMS-AIME, Warrendale, PA, 1984, p. 399.

16. Wood D.B. a. Gregg I.F. Metall Treatment 1957, v.24, №143, p. 317.

17. Fleischer R.L. "The Strengthening of Metals"Reinhold, New York, 1964, p. 93

18. Freche J.C., Ashbrook R.L., and. Klima S.J, Cobalt, 20, 1963, p. 114.

19. Pugliese L.A. and Stroup J.P., Cobalt, 43, June 1963, p. 80.

20. Morrow H., Danesi W.P., and Sponseller D.L., Cobalt, 4, 1973, p. 93.

21. Woodford D.A. and McMahon C.J., Jr., Proceedings of the Second International Conference Strength of Metals and Alloys Asilomar, ASM, Metals Park, OH, 1970, p. 1067.

22. Grant N.G. Trans. ASM, 1948, v.40, p. 585.

23. Wilson T. Materials a. Methods, 1946, v. 24, №4, p. 885.

24. Allen N.P., "A Summary of the Development of Creep-Resisting Alloys," Symposium on High Temperature Steels and Alloys for Gas Turbines, The Iron and Steel Institute, London, July 1952. p. 56.

25. Аппен A.A. «Температуроустойчивые неорганические покрытия». Изд. 2-е, пер. и доп. JL: «Химия», 1976, 219 с.

26. Knotek О., Lugcheider Е. Hartlegierungen fur das Pulverspritzen // DVS Ber. - 1977, №47, p. 51-59.

27. Приданцев M.B. Влияние примесей и редкоземельных металлов на свойства сплавов. Металлургиздат, 1962. 341 с.

28. Klastrom D.L., Superalloys 1980, ASM, Metals Park, OH, 1980, p. 131.

29. Coutsouradis D., J. Int. Appl. Cob., Bruxelles, 21, June 1964, p. 1-19.

30. Hopkins S.W., "in Thermal Fatigue of Materials and Components," D.A. Spera and D.F. Mowbray (eds.), ASTM STP 612, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1976, p. 157.

31. Захаров M.B., Захаров A.M. Жаропрочные сплавы. Изд-во «Металлургия», 1972, 384 с.

32. Корнилов И.И. Физико-химические основы жаропрочности сплавов. Изд-во АН СССР, 1961,631 с.

33. Железнякова Ш.Р., Эпштейн И.А. Свойства и применение жаропрочных сплавов. М, «Наука», 1966, 278 с.

34. Бескоровайный и др. Конструкционные материалы ядерных реакторов: Учебник для вузов. -М.: Энергоатомиздат, 1995, 704 с.

35. Титц Т., Уилсон Дж. Тугоплавкие металлы и сплавы. Изд-во «Металлургия», 1969, 259 с.

36. Приданцев М.В. Влияние примесей и редкоземельных металлов на свойства сплавов. Металлургиздат, 1962, 318 с.

37. Cabot Corporation USA. Stellite, Tribaloy. Wear Resistant Intermetalic Material, S. 1., 1980, 2 p.

38. Cabot Corporation USA. Stellite. Surfacing alloy powders, S. 1., 1980, 6 p.

39. Туфанов Д.Г. Коррозионная стойкость нержавеющих сталей, сплавов и чистых металлов.: Справочник. 4 изд. М.: Металлургия, 1982. - 352 с.

40. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко СЛ., Ардатовская Е.Н. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Справ. Изд-во «Нау-кова думка», 1987, 523 с.

41. Rizzo F.J., Buzanell J.D. "Effect of Chemistry Variations on the Structual Stability of Alloy 718", International Symposium on Structural Stability in Super-alloys, Seven Springs, PA, 1968, p.219.

42. Структура и коррозия металлов и сплавов: Атлас. Справ. Изд./Сокол И.Я., Ульянин Е.А., Фельдгандлер Э.Г. и др. М.: Металлургия, 1989, 400 с.

43. Kent W.B. "Mechanical Properties and Structural Characteristics of NASA lib," AIME, Cleveland, OH, October 1970, p.39.

44. Tarr C. and Marshall J. "Phase Relationships in High-Temperature Alloys," AIME Fall Meeting, Chicago, IL, October 30 November 3, 1966, p.59.

45. Drapier J.M., Davin A., Coutsouradis D. A hot corrosion resistant cobalt base alloy for protective coating // High Temperatures, High Pressures, 1974, p.92.

46. Мровец С., Вербер Т. Современные жаростойкие материалы. М.: «Металлургия», 1986, 360 с.

47. ГОСТ 21449-75 Прутки для наплавки.

48. Эмингер 3., Вебер К. Производство отливок из специальных сталей. М.: ГНТИ Машиностроительной литературы, 1960, 138 с.

49. Грибенников Н.В. Опора шарошечного долота и перспективы ее развития. Екатеринбург: УрО РАН, 2000, 58 с.

50. Lewinstein М.А., Betts R.K. Thermal spray coatings in aircraft applications // Proc. 6th Int. Metal Spray. Conf, Paris, 1970, p. 2 20.

51. Попель С.И. Поверхностные явления в расплавах. М., Металлургия, 1994, 440 с.

52. Семенченко В.К. Поверхностные явления в металлах и сплавах. М., Ме-таллургиздат, 1987,491 с.

53. Руссанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. JL, Наука, 1967, 388 с.

54. Попель С.И. Поверхностное натяжение железа и ферросплавов // Изв. вузов. Черная металлургия, 1958, №10, с. 51-61

55. Еременко В.Н. Поверхностное натяжение жидких металлов // Украинский химический журнал. 1962. Т.28. №4. с. 427^439.

56. Еременко В.Н., Ниженко В.И., //ЖНХ, 1963. Т.8 №9. с 2124.

57. Хлынов В.В., Пастухов Б.А., Боксер Э.Л. Начальные стадии растекания вязкой жидкости при ограниченной скорости смачивания // Журнал физической химии. 1979. Т. LIII. №2. с 290 295.

58. Хлынов В.В., Пастухов Б.А., Боксер Э.Л. Конечные стадии растекания жидкости по поверхности твердого тела // Журнал физической химии. 1979. Т. LI. №10. с 2690 -2692.

59. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах / Под ред. Аппена А.А, Гегузина Я.Е., Еременко В.Н.: Нальчик 1965. с.235 244.

60. Ксенофонтов Б.М. Литье методом вакуумного всасывания. М.: Машгиз, 1962, 163 с.

61. Хигер Б.С. Разработка технологии создания машин ЛНД и внедрение их в производство / Труды 5-го съезда литейщиков России. М.: Радуница, 2001, с. 361 -363.

62. Чуркин А.Б. Оптимизация процессов формирования отливок при литье под регулируемым давлением. Дисс. д.т.н. Екатеринбург. 2003. 417 с.

63. Жидовцев Н.А., Кацов К.Б. и др. Стойкость буровых долот. Киев: Наук, думка, 1979, 129 с.

64. Корнеев К.Е., Палий П.А. Буровые долота. Справочник. М: Недра, 1965, 217с.

65. Тененбаум М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин.-М.: Машиностроение, 1966, 332 с.

66. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследования изнашивания металлов.-М.Издательство АН СССР, 1960, 352с.

67. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание.-М.: Наука, 1970, 252с.

68. Кащеев В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов М.: Машиностроение, 1978, 213 с.

69. Клейс И.Р., Ууэмыйс Х.Х. Износостойкость элементов измельчителей ударного действия. -М.: Машиностроение, 1986. 160 с.

70. Степина А.И., Струпницкий A.M., Клейс И.Р. Влияние структуры на износостойкость чугунов и сталей. Литейное производство, 1977, №9, с. 26

71. Виноградов В.Н., Антонов А.А. Некоторые вопросы изнашивания металлов в воздушно-абразивном потоке. Трубы МИНХ и ГП им. И.М. Губкина, 1964, вып. 46, с. 137-149.

72. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977, 526 с.

73. Хрущов М.М., Беркович Е.С. Определение износа деталей машин методом искусственных баз. -М.: Изд-во академии наук СССР, 1959, 218 с.

74. Крагельский И.В. Трение и износ. Изд-во «Машиностроение», 1968,284 с.

75. Wellinger К., Uetz Н. Gliet- und Strahlverschleissuntersuchungen an Auf-trageschweissungen, Schweissen und Schneiden, 1960, J. 12, H.l 1, p. 465-412.

76. Клейс И. Анализ схем установок для испытания материалов на ударный износ. Труды Таллиннского политехнического ин-та, серия А, №219. Таллин, 1965. с. 56-58.

77. Кащеев В.Н., Глазков В.М. Изнашивание в потоке движущихся абразивных частиц. В сб. «Методы испытания на изнашивание». Изд-во АН СССР, 1962, 264 с.

78. Виноградов В.Н., Антонов А.А. Некоторые вопросы изнашивания металлов в воздушно-абразивном потоке. -В сб. «Бурение и буровое оборудование». Изд-во «Недра», 1959. с. 47-51.

79. Швидковский Е.Г. Некоторые вопросы вязкости расплавленных металлов. М.: Гостехиздат, 1955. 207 с.

80. Леспроминформ №9 (31) 2005 с. 84.

81. Кислик В.А., Самойленко A.M., Методика испытания на абразивное изнашивание деталей топок паровозных котлов.- Заводская лаборатория, 1956, XXII, №5, с. 54.