Розробка електродугових псевдосплавних покриттів для зміцнення мідних стінок кристалізаторів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.134337Ключові слова:
стінка кристалізатора, електродугове напилення, псвдосплавне покриття, тепловий потікАнотація
На підставі вимог, що пред'являються до захисних покриттів кристалізаторів, були визначені матеріали псевдосплавів для нанесення покриттів з двох дротів. Одним з дротів є мідний, який забезпечує підтримку достатньої теплопровідності шару, а другий складається з матеріалу, що забезпечує зносостійкість покриття. В якості другого дроту використовувалися дроти NiCr, Mo, Ti і порошковий дріт, що складається з сталевої оболонки та наповнювача – порошку FeB. На підставі розрахункових даних по теплопровідності покриттів з урахуванням коефіцієнтів тепловіддачі, виконана розрахункова оцінка впливу цих покриттів на теплові процеси в кристалізаторі (температуру поверхні стінки, інтенсивність відводу тепла від стінки). Електродуговим напиленням отримані псевдосплавні покриття з рівномірним розподілом компонентів, одним з яких є мідь, твердістю 1320–1460 МПа, а другим – зміцнюючий компонент NiCr, твердістю 2440 МПа; Mo, твердістю 5350 МПа; Ti, твердістю 7540 МПа; FeB, твердістю 7050 МПа.
В результаті вимірювань коефіцієнта термічного розширення покриттів встановлено, що найбільш близьким до коефіцієнта термічного розширення міді є покриття Cu-NiCr, далі Cu-ПП (FeB), Cu-Ti і Cu-Mo. Стійкість псевдосплавних покриттів до абразивного зношування при кімнатній температурі перевищує чисту мідь в 1,4–2,3 рази. Випробування псевдосплавних покриттів на опір зношуванню при нагріванні до 350 °С показали, що зносостійкість покриттів Cu-NiCr і Cu-ПП (FeB) перевищує стійкість чистої міді в 4,5 і 22 рази, відповідно. Гаряча твердість покриття Cu-NiCr в діапазоні температур 20–400 оС перевищує твердість чистої міді в 3 рази
Посилання
- Evteev, D. P., Kolybalov, I. N. (1984). Nepreryvnoe lite stali [Continouos casting of steel]. Moscow: Metallurgiya, 200.
- Niskovskih, V. M., Kalinskiy, S. E., Berenov, A. D. (1991). Mashiny nepreryvnogo litya sljabovyh zagotovok [Continuous casting machine for slab]. Moscow: Metallurgiya, 271.
- Sahai, Y., Emi, T. (2007). Tundish Technology for Clean Steel Production. Singapore: World Scientific Publishing Company, 316. doi: 10.1142/9789812790767
- Brower, J. K., Rapp, K. D., Powers, M. J. (2006). Advanced alternative coatings for mould copper liners. Iron & Steel Technology, 3 (7), 32–44.
- Barella, S., Gruttadauria, A., Mapelli, C., Mombelli, D. (2014). Investigation of failure and damages on a continuous casting copper mould. Engineering Failure Analysis, 36, 432–438. doi: 10.1016/j.engfailanal.2013.11.004
- Coating technology to increase life time of slab mold plate (2013). MPT International, 5, 66–67.
- Carl Schreiber GmbH. Molds for Continuous Casting (2014). Available at: http://www.csnmetals.de/download/molds10-2014.pdf
- Vuitov, V., Sivrikova, S. (2009). New technology for reconditioning the copper panels of continuous-caster molds in Russia. Metallurgist, 53 (1-2), 69–72. doi: 10.1007/s11015-009-9140-5
- Ozturk, S., Arikan, M. M., Kacar, Y. (2013). Effects of Nickel Coating of Mold Plates on Star Crack Defects. Metallurgical and Materials Transactions B, 44 (3), 706–710. doi: 10.1007/s11663-013-9821-0
- Pandey, J. C., Raj, M., Mishra, R., Tripathy, V. K., Bandyopadhyay, N. (2007). Failure of Nickel Coating on a Copper Mold of a Slab Caster. Journal of Failure Analysis and Prevention, 8 (1), 3–11. doi: 10.1007/s11668-007-9096-3
- SMS group. Mold Copper Coatings. Protect Coppers, Improve Strand Quality. Available at: http://sms-group.us/files/SMS%20group%20-%20Mold%20Copper%20Coatings.pdf
- Peng, X., Zhou, J., Qin, Y. (2005). Improvement of the temperature distribution in continuous casting moulds through the rearrangement of the cooling water slots. Journal of Materials Processing Technology, 167 (2-3), 508–514. doi: 10.1016/j.jmatprotec.2005.05.023
- AMC Advanced Mould Coatings. KME Germany GmbH & Co. Available at: https://www.kme.com/fileadmin/DOWNLOADCENTER/SPECIAL%20DIVISION/1%20Melting%20%26%20Casting/3%20Products/2%20Mould%20Plates/AMC_Mould_Coatings_2018.pdf
- Masato, T. (2009). Kristallizatory ustanovok nepreryvnoj razlivki stali ot «Mishima Kosan». Elektroplakirovanie i termicheskoe napylenie [Moulds of continuous casting of steel from "Mishima Kosan". Electroplating and thermal spraying. Novye napravleniya v razvitii oborudovaniya nepreryvnoy razlivki metallov: materialy mezhdunarodnogo nauchno-prakticheskogo seminara. Ekaterinburg: GOU VPO UGTU-UPI, 4–20.
- Vopneruk, A. A., Iskhakov, R. F., Kotelnikov, A. B., Yamasaki, K., Okada, K., Kirichkov, A. A. et. al. (2013). Opyt vnedreniya peredovyh yaponskih razrabotok nepreryvnoy razlivki stali v OAO «EVRAZ NTMK» [The Experience of Implementation of Advanced Japanese Achievements in Continuous Steel Casting in the OJSC "EVRAZ NTMK"]. Stal', 9, 37–41.
- Kushnarev, A. V., Kirichkov, A. A., Vopneruk, A. A., Kotel'nikov, A. B., Korobov, Yu. S., Makarov, A. V., Shifrin, I. N. (2017). Fiziko-mekhanicheskie harakteristiki gazotermicheskih pokrytiy stenok kristallizatora mashin nepreryvnogo lit'ya zagotovok [Physico-mechanical characteristics of thermal sprayed coatings for the mold walls of continuous casting machines]. Svarka i diagnostika, 5, 61–64.
- Unique coating technology for superior mould wear resistance and product quality (2017). MPT International, 2, 38–41.
- Radyuk, A. G., Gorbatyuk, S. M., Titlyanov, A. E., Gerasimova, A. A. (2012). Primenenie gazotermicheskih pokrytiy dlya remonta tolstostennyh slyabovyh kristallizatorov MNLZ [Application of thermal sprayed coatings for the repairation of thick-wall slab molds of CCM]. Metallurgicheskie processy i oborudovanie, 1, 32–35.
- Radyuk, A. G., Gorbatyuk, S. M., Gerasimova, A. A. (2011). Use of electric-arc metallization to recondition the working surfaces of the narrow walls of thick-walled slab molds. Metallurgist, 55 (5-6), 419–423. doi: 10.1007/s11015-011-9446-y
- Gerasimova, A. A., Radyuk, A. G., Titlyanov, A. E. (2016). Wear-resistant aluminum and chromonickel coatings at the narrow mold walls in continuous-casting machines. Steel in Translation, 46 (7), 458–462. doi: 10.3103/s0967091216070068
- Gerasimova, A. A., Radyuk, A. G., Titlyanov, A. E. (2015). Creation of a diffusional aluminum layer on the narrow walls of continuous-casting molds. Steel in Translation, 45 (3), 185–187. doi: 10.3103/s0967091215030079
- Smirnov, A. N., Cuprun, A. Yu., Shtepan, E. V. et. al. (2011). Analiz teplovoy raboty kristallizatora slyabovoy MNLZ [Analysis of the thermal performance of the mold slab CCM]. Stal', 5, 19–21.
- Dul'nev, G. N., Zarichnyak, Yu. P. (1974). Teploprovodnost' smesey i kompozicionnyh materialov [Thermal conductivity of mixtures and composite materials]. Leningrad: Energiya, 264.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Yuri Borisov, Nataliia Vigilianska, Ivan Demianov, Oleksandr Grishchenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
