The object of research, development or design (in Russian) : Отливки стали 20ГЛ

The object of research, development or design (in Kazakh) : 20GL болат құймалары

Aim of work (in Russian) : разработка технологических приемов, повышающих эксплуатационные свойства стальных отливок 20ГЛ для железнодорожного транспорта, определение основных факторов, влияющих на формирование микроструктуры и механические свойства стали 20ГЛ, а также на качество термообработки готовых литых изделий.

Aim of work (in Kazakh) : темір жол көлігіне арналған 20GL болат құймаларының эксплуатациялық қасиеттерін арттыратын технологиялық әдістерді әзірлеу, 20GL болатының микроқұрылымы мен механикалық қасиеттерінің қалыптасуына әсер ететін негізгі факторларды, сондай-ақ дайын құйма бұйымдарын термиялық өңдеу сапасын анықтау.

Методы исследования (на русском) : Металлографические исследования, ПЭМ, СЭМ, рентгенофазовый анализ, метод экстрактных угольных одноступенчатых реплик (метод электронной микроскопии) и метод рентгеноструктурного анализа, планиметрический метод, потенциостатический метод, прочность при сжатии, прочность при изгибе, ультразвуковая генерация, термический отжиг в муфельной/вакуумной печи, атомно-силовая микроскопия, рентгеноспектральный флюоресцентный анализ

Методы исследования (на казахском) : Металлографиялық зерттеулер, TEM, SEM, рентгендік фазалық талдау, экстрактивті көміртекті бір сатылы репликация әдісі (электрондық микроскопия әдісі) және рентгендік дифракциялық талдау әдісі, планиметриялық әдіс, потенциостатикалық әдіс, қысу күші, иілу күші, ультрадыбыстық генерация, муфельде/вакуумдық пеште термиялық күйдіру, атомдық күшті микроскопия, рентгендік флуоресценттік талдау.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлено влияние химического состава стали 20 ГЛ на ударную вязкость и механические свойства. Определено оптимальное содержание химических элементов в пределах допустимых значений. Установлена зависимость микроструктуры стали 20 ГЛ и ее химического состава. В результате исследований определено несколько источников неметаллических включений в стали, установлена особенность технологического процесса выплавки стали и её последующей кристаллизации. Выявлено, что при раскислении образуются нерастворимые в расплаве вещества (оксиды МnО, SiO2, АlОз и т.д., нитриды и др.). Также установлено наличие образования оксидных включений при разливке стали в результате вторичного окисления.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : 20 ГЛ болаттың химиялық құрамының соққы беріктігі мен механикалық қасиеттеріне әсері анықталған. Химиялық элементтердің оптималды құрамы рұқсат етілген мәндер шегінде анықталды. 20 ГЛ болаттың микроқұрылымына және оның химиялық құрамына тәуелділігі анықталды. Зерттеулер нәтижесінде болаттағы металл емес қосындылардың бірнеше көздері анықталды, болатты балқыту және оның кейінгі кристалдануының технологиялық процесінің ерекшелігі анықталды. Тотықсыздандыру кезінде балқымада ерімейтін заттар түзілетіні анықталды (MnO, SiO2, AlO3 оксидтері, нитридтер және т.б.). Сондай-ақ, екіншілік тотығу нәтижесінде болатты құю кезінде оксид қосындылары түзілетіні анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : При выплавке стали 20ГЛ регулировалось содержание слелующих элементов С, Mn, Si, S, P, Al, Ti, при этом, Cr, Ni, Cu сохранялись на уровне содержания их в шихте и не регулировались, т.к. оно не превышает требований ГОСТа. Из всех технологических процессов выплавки стали, наибольшее влияние на физико-механические свойства, в том числе на ударную вязкость KCV-60 стали 20ГЛ оказывали процессы конечного раскисления, определяющие природу и характер неметаллических включений. При вакуум-пленочной заливке во времени 35 – 40 с., дефектами являлись газовые раковины и поры, особенно в местах термоузлов, в наклонной плоскости. В структуре стали установлено присутствие около 5% частиц шлаков, футеровки печей, желоба, ковшей, а также литниковой системы и формы, остатки формовочной смеси на внешней и внутренней поверхностях отливки (пригар). Пригар образуется в результате неравномерной продувки жидкостекольного стержня кислородом CO2 и нарушения целостности пленки, создающей разряжение (вакуум) в опоке в момент заливки металла.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : 20 ГЛ болатты балқыту кезінде келесі элементтердің мөлшері C, Mn, Si, S, P, Al, Ti реттелді, ал Cr, Ni, Cu шихтадағы олардың мөлшері деңгейінде қалды және реттелмеді, өйткені ол МЕМСТ талаптарынан аспайды. 20ГЛ болаттағы Si мөлшері МЕМСТ талаптарынан аспады және болаттың механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсер етпейді. 20 ГЛ болатының қасиеттеріне C, Mn, Al элементтері көбірек әсер етеді, олардың құрамы болатты балқыту процесінде реттелді. Болат балқытудың барлық технологиялық процестерінің ішінде физика-механикалық қасиеттеріне, соның ішінде KCV-60 20ГЛ болатының соққыға төзімділігіне ең үлкен әсер ететін металл емес қосындылардың табиғаты мен сипатын анықтайтын соңғы тотықсыздану процестері болды. Сондай-ақ, екіншілік тотығу нәтижесінде болатты құю кезінде оксид қосындылары түзілетіні анықталды. 35 - 40 с уақыт ішінде вакуумды-пленка құю кезінде, әсіресе көлбеу жазықтықта жылу қондырғыларының орындарындағы ақаулар газ қабықтары мен кеуектері болып табылды. Болат құрылымында құйманың (күйік іздері) сыртқы және ішкі беттерінде 5%-ға жуық шлак бөлшектерінің, пеш төсемдерінің, шұңқырлардың, шөміштердің, сонымен қатар ысырма жүйесі мен қалыптың болуы, қалыптау қоспасының қалдықтары табылды. Күйік сұйық шыны таяқшаның СО2 оттегімен біркелкі үрленбеуінен және металды құю кезінде колбада (вакуум) пайда болатын пленканың тұтастығының бұзылуы нәтижесінде пайда болады.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Как показывает анализ, существенное влияние на ударную вязкость KCV-60 в стали 20 ГЛ оказывает элементы S и P. Однако, при выплавки стали в индукционной электропечи, используя раскислитель CaSi регулировать их содержание не представлялось возможным.

Efficiency (in Kazakh) : Талдау нәтижесі көрсеткендей, 20 ГЛ болатындағы KCV-60 соққысының беріктігіне S және P элементтері айтарлықтай әсер етеді. Алайда, индукциялық электр пешінде болат балқытылған кезде олардың құрамын CaSi тотықсыздандырғышының көмегімен бақылау мүмкін болмады.

Field of application (in Russian) : Производство деталей железнодорожного транспорта

Field of application (in Kazakh) : Темір жол көлігінің бөлшектерін өндіру