Промислове впровадження технології ADI у виробництво елементів рухомого складу залізниць

Abstract

UK: Постановка проблеми. Впровадження у виробництво інмолд- та елмаг-процесів дозволило ефективно використовувати модифікатори, які надійно забезпечують формування у структурі чавуну графіту кулястої форми. Наступний потужний технологічний спосіб підвищення механічних та експлуатаційних властивостей ливарних виробів із чавуну з кулястим графітом − це термічна обробка у твердому стані з одержанням металевої матриці зі структурою «нижній або верхній бейніт». Об’єкти дослідження: чавуни з різною формою графітної складової за ГОСТ 1412 – 85, ДСТУ 3925 – 99, ГОСТ 7293 – 85. Дослідження властивостей матеріалів проводили порівняно з вимогами європейського та американського регіональних стандартів DIN EN 1564:1997, ASTM:А897М – 90. Результати та їх обговорення. Перші суттєві кроки в освоєнні термічної обробки високоміцних чавунів здійснили вчені з СРСР у середині 1950-х років. Яскравий внесок у розвиток вказаних наукових та практичних положень зробили Ю. М. Таран та К. П. Бунін зі співробітниками. Технологія ізотермічного гартування чавунів із кулястим графітом в Європі, Америці, Японії та інш. регіонах світу одержала активний розвиток із середини 80-х років ХХ сторіччя. В 1990-х роках набрали чинності міжнародні нормативні документи – ASTM:А897М-90 та DIN EN 1564:1997. Саме в той час, враховуючи актуальність проблеми та світовий рівень поширення технології ADI, роботи, що стосуються теоретичних досліджень та розробки практичних заходів у галузі ізотермічного гартування чавунів із кулястим графітом, були відновлені на кафедрі матеріалознавства НМетАУ під керівництвом Ю. М. Тарана. З урахуванням встановлених закономірностей формування бейнітної матриці різних типів створено та впроваджено у промислове виробництво технологічні схеми термічного зміцнення ADI для деталей залізничного призначення. Одержані результати досліджень дозволили розробити та впровадити національний нормативний документ ТУ У 27.1 – 23365425 – 604:2006. Висновок. Наукові положення в галузі дослідження фазових перетворень матриці чавунів в умовах зсувно-дифузійної перекристалізації, започатковані Ю. М. Тараном, у ході активного розвитку дозволили організувати на сучасному етапі широке промислове впровадження індустріальних рішень і продовжують розвиватись на кафедрі матеріалознавства НМетАУ.

RU: Постановка проблемы. Внедрение в производство инмолд- и элмаг-процессов позволило эффективно использовать модификаторы, которые надежно обеспечивают формирование в структуре чугуна графита шаровидной формы. Следующим мощным технологическим способом повышения механических и эксплуатационных свойств литейных изделий из чугуна с шаровидным графитом является термическая обработка в твердом состоянии с формированием металлической матрицы со структурой нижнего или верхнего бейнита. Объекты исследования: чугуны с разной формой графитной составляющей по ГОСТ 1412 – 85, ДСТУ 3925 – 99, ГОСТ 7293 – 85. Исследование свойств материалов проводили в сравнении с требованиями европейского и американского региональных стандартов DIN EN 1564:1997, ASTM:А897М – 90. Результаты и их обсуждение. Первые существенные шаги в освоении термической обработки высокопрочных чугунов были сделаны учеными из СССР в средине 1950-х годов. Заметный вклад в развитие указанных научных и практических положений был сделан Ю. Н. Тараном и К. П. Буниным с сотрудниками. Технология изотермической закалки чугунов с шаровидным графитом в Европе, Америке, Японии и др. регионах мира получила активное развитие со средины 80-х годов ХХ столетия. В 1990-х годах были введены в действие международные нормативные документы – ASTM:А897М-90 и DIN EN 1564:1997. Именно в это время, принимая во внимание актуальность проблемы и мировой уровень распространения технологии ADI, работы, посвященные теоретическим исследованиям и разработке практических мероприятий в области изотермической закалки чугунов с шаровидным графитом, были восстановлены на кафедре материаловедения НМетАУ под руководством Ю. Н. Тарана. С учетом изученных закономерностей формирования бейнитной матрицы разных типов созданы и внедрены в промышленное производство технологические схемы термического упрочнения ADI для деталей железнодорожного назначения. Полученные результаты исследований позволили разработать и внедрить национальный нормативный документ ТУ У 27.1 – 23365425 – 604:2006. Вывод. Научные положения в области исследования фазовых превращений матрицы чугунов при сдвигово-диффузионной перекристаллизации, созданные Ю. Н. Тараном, в ходе активного развития позволили организовать на современном этапе широкое промышленное внедрение индустриальных решений и продолжают развиваться на кафедре материаловедения НМетАУ.

EN: Case history. Implementation of inmold- and elmag-processes in production has allowed an efficient use of modifications, which reliably ensure formation of spheroidal graphite in the structure of cast iron. The following powerful technological means of mechanical and operational properties improving of casting products from nodular graphite cast iron is a heat treatment in a solid state with the receipt of the metal matrix with the structure of lower or upper bainite. Objects of study: cast irons with different form of graphite component as per GOST 1412-85, DSTU 3925-99, GOST 7293-85; properties investigation of materials was carried out in comparison with the requirements of European and American regional standards DIN EN 1564:1997, ASTM:A897M-90. Results and discussion. The first significant steps in the development of heat treatment of high-strength cast irons have been made by scientists from USSR in the middle of 1950s. A striking contribution to the development of the mentioned scientific and practical provisions has been made by Yu. N. Taran and K. P. Bunin with collaborators. Isothermal hardening technology for spheroidal graphite cast irons in Europe, America, Japan and others regions of the world received an active development since the middle of 80-ies of the 20th century. In the 1990s were entered in actuality international normative documents – ASTM:A897M-90 and DIN EN 1564:1997. Once in a while, given the urgency of the problem and the world level of ADI technology distribution, the work relating to theoretical research and development of practical activities in the field of nodular graphite cast irons isothermal hardening, were recovered at materials science department of NMetAU under Yu.N. Taran’s leadership. With regard to established peculiarities of bainite different types matrix formation created and implemented into industrial production ADI thermal strengthening technological schemes for parts of railway destination. Obtained results allowed to developing and implementing the national normative document TU U 27.1-23365425-620:2006. Conclusion. Scientific regulations in the field of phase transformations study of cast irons matrix at replacement\diffusional recrystallization, based by Yu. N. Taran, during active development allowed at the present stage organizing the widespread industrial implementation of technological solutions and continuing evolving at materials science department of NMetAU.