Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка основ комплексной технологии получения методами наплавки новых слоистых конструкционных металлических материалов с уникальным комплексом трудно сочетаемых свойств, обеспечивающих увеличение эффективности и ресурса безаварийной и безремонтной эксплуатации технических средств магистралей высокоскоростного железнодорожного транспорта, изделий нефтегазохимии до 3-5 раз, при общем снижении затрат, металлоемкости, улучшении экологии.

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
слоистые (многослойные) конструкционные металлические материалы, наплавка, биметалл, плакированная сталь, двухслойные стали, соединение разнородных материалов, коррозионная стойкость, износостойкость, высокая прочность, многофункциональный слой, физико-химические модели, металлургические технологии, технологические, служебные свойства, эксплуатационная надежность, магистрали высокоскоростного железнодорожного транспорта, нефтегазохимия.

Цель проекта:
1. Формулировка задачи/проблемы, на решение которой направлен реализуемый проект. Создание надежных транспортных систем для скоростного и высокоскоростного железнодорожного движения в РФ на основе использования принципиально новых материалов с прорывным повышением показателей коррозионной стойкости, износостойкости, эксплуатационной надежности, долговечности, механических и других служебных свойств, качественных характеристик. Одним из таких важнейших направлений является обеспечение гарантированной безаварийной и безремонтной эксплуатации пролетных строений железнодорожных мостов, сооружаемых в настоящее время с использованием наиболее прогрессивных металлоконструкций с балластным корытом. В процессе эксплуатации в различных климатических зонах конструкции подвергаются одновременному воздействию двух основных видов разрушения, а именно абразивному износу (вследствие трения щебня) и коррозионному воздействию окружающей среды. Для защиты от коррозии и повышения срока эксплуатации в настоящее время используют защитные лакокрасочные покрытия на основе разных импортных и отечественных материалов с гарантированным сроком эксплуатации от 4-х до 15 лет. Технология их нанесения является предельно сложной, трудоемкой, требует тщательной подготовки или металлизации поверхности и, как правило, производится в два или три приема с промежуточными просушками и соблюдением жестких требований к температуре окружающей среды, металлу защищаемой конструкции, относительной влажности воздуха и обезжиренной поверхности. Еще бóльшую проблему представляет защита сварных соединений, околошовной зоны, а также вертикальных стен конструкций. Рассматриваемые покрытия, как правило, предназначены для эксплуатации в климатических зонах с температурой окружающего воздуха не ниже минус 30 °С, что далеко не перекрывает природно-климатические зоны РФ. Таким образом, быстрое развитие скоростного и высокоскоростного железнодорожного движения в РФ требует использования современных материалов и с длительным сроком безаварийной эксплуатации до 100 лет, при условии минимальных временных и материальных затрат на диагностику состояния и возможный последующий ремонт. Поэтому проблема разработки и использования принципиально новых материалов является открытой и весьма актуальной. 2. Формулировка цели реализуемого проекта a. Разработка высокоэффективных, экономичных (при общем снижении металлоемкости и затрат на производство не менее чем на 30%) способов получения методами наплавки новых слоистых конструкционных металлических материалов, отличающихся недостижимым в монометаллах уникальным сочетанием показателей прочности, пластичности, коррозионной стойкости, износостойкости, качества соединения слоев и сварных соединений, долговечности (увеличенными в совокупности не менее чем в 1,5 раза), предназначенных для применения в изделиях нефтегазохимии и высокоскоростного транспорта, работающих в экстремальных условиях эксплуатации, в том числе, в агрессивных средах. b. Увеличение в 3-5 раз ресурса безаварийной и безремонтной эксплуатации (до 100 лет) в сложных природно-климатических условиях и широком температурном интервале от минус 60 до плюс 50 °С балластных корыт мостовых конструкций и других технических сооружений магистралей высокоскоростного железнодорожного транспорта, при снижении объема ремонтных работ – не менее чем на 30-40%, отрицательного воздействия на окружающую среду.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Краткое описание основных результатов (основные практические и экспериментальные результаты, фактические данные, обнаруженные взаимосвязи и закономерности).
Обоснование и выбор системы легирования, материала металлической подложки слоистого конструкционного металлического материала. Установление возможностей и механизмов упрочнения для стали металлической подложки выбранного состава, в том числе за счет наноструктурирования, формирования выделений избыточных фаз оптимальной морфологии, обеспечивающих полный комплекс требуемых свойств, с использованием различных методов теоретического и экспериментального исследования. Проведение всесторонних исследований и масштабных испытаний экспериментальных образцов металлической подложки и технологии их получения должны подтвердить правильность и эффективность выбранного направления решения задачи.
Всесторонняя оценка, обоснование и выбор системы легирования наплавляемого материала, отвечающего за обеспечение требований по коррозионной стойкости и износостойкости при заданном уровне механических свойств и технологии получения слоистого металлического материала. Определение возможности химической и технологической совместимости с материалом металлической подложки, образования бездефектного качественного соединения. Создание новых систем экономного легирования для наплавляемого слоя, в том числе за счет его наноструктурирования в процессе температурно-деформационной обработки с целью обеспечения необходимой износостойкости, коррозионной стойкости, других технологических и служебных свойств. Планируется, что полученные результаты позволят достичь не только значительного увеличения (в 3-5 раз) срока безаварийной и безремонтной эксплуатации мостостроительных конструкций, но и многократно снизить расходы на их изготовление, при оптимизации соответствующих технологий наплавки. Проведение всесторонних исследований и исследовательских испытаний экспериментальных образцов наплавляемого материала и технологии их получения должны подтвердить правильность и эффективность выбранного направления решения задачи, возможность обеспечения соответствия требованиям ТЗ.
Обоснование и выбор способа получения слоистого металлического материала. Будут проанализированы возможные способы получения слоистых металлических материалов наплавкой и выбрана оптимальная технология получения, которая должна обеспечить высокую прочность соединения слоев с учетом возможного образования хрупких прослоек и возникновения напряжений из-за разности коэффициентов линейного расширения материалов, входящих в композицию. Для создаваемых новых слоистых материалов будет разработана сквозная технология их производства, которая должна обеспечивать необходимую конструктивную прочность и технологичность, а также гарантировать высокую свариваемость. Потребуется создать условия для дополнительного рафинирования наплавляемого слоя от вредных примесей и неметаллических включений для значительного повышения ее коррозионной стойкости.
Проведение всесторонних исследований и исследовательских испытаний экспериментальных образцов слоистых материалов в виде заготовок и проката и технологий их получения должны подтвердить правильность и эффективность выбранного направления решения задачи, возможность обеспечения соответствия требованиям ТЗ.

2. Основные характеристики планируемых результатов (в целом и/или отдельных элементов), научной (научно-технической, инновационной) продукции.
В ходе выполнения ПНИ будут получены следующие научно-технические результаты:
• Промежуточные и заключительный отчеты о ПНИ, содержащие:
а) анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
б) обоснование выбора направления исследований;
в) теоретическое исследование путей создания новых высокоэффективных, экономичных слоистых конструкционных металлических материалов, обладающих высокими показателями технологических и служебных свойств, для перспективных применений в изделиях нефтегазохимии и высокоскоростного транспорта, работающих в экстремальных условиях эксплуатации;
г) результаты расчетов, математического и компьютерного моделирования;
д) результаты экспериментальных исследований;
е) обобщение и выводы по результатам ПНИ.
• Лабораторный технологический регламент получения металла наплавленного слоя.
• Экспериментальные образцы металла наплавленного слоя.
• Лабораторный технологический регламент получения металлической подложки в виде заготовок и проката основного слоя для последующего наплавления слоя металла.
• Экспериментальные образцы заготовок и проката основного слоя.
• Лабораторный технологический регламент получения методом наплавки двухслойных и многослойных конструкционных металлических материалов в виде заготовок, обеспечивающий предельно высокую прочность, сплошность соединения слоев.
• Экспериментальные образцы двухслойных и многослойных конструкционных металлических материалов в виде заготовок.
• Лабораторный технологический регламент горячей прокатки двухслойных и многослойных заготовок.
• Экспериментальные образцы проката слоистых конструкционных металлических материалов.
• Технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации продукции с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера - организации реального сектора экономики.
• Проект технического задания на проведение ОТР по теме: «Разработка промышленной технологии получения методами наплавки новых слоистых конструкционных металлических материалов с уникальным комплексом трудно сочетаемых свойств, обеспечивающих увеличение эффективности и ресурса безаварийной и безремонтной эксплуатации технических средств магистралей высокоскоростного железнодорожного транспорта, изделий нефтегазохимии до 3-5 раз, при общем снижении затрат, металлоемкости не менее чем на 30%, улучшении экологии».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1) Описание конечного продукта, создаваемого с использованием результатов, планируемых при выполнении проекта, мета и роли проекта и его результатов в решении проблемы
Конечным продуктом, создаваемым с использованием результатов, планируемых при выполнении ПНИ, будут промышленные технологии производства слоистых конструкционных материалов нового поколения, освоенные на российских металлургических предприятиях. Данные ПНИ играют важную роль в решении поставленной задачи, достижении конечного результата. Так, при разработке промышленных технологий производства разрабатываемых слоистых материалов за основу будут взяты разработанные в рамках ПНИ лабораторные технологические регламенты: требования к химическому составу сталей наплавляемого и основного слоев и технологическим параметрам их получения, а также к технологическим параметрам получения слоистых материалов в виде заготовок и проката. При их разработке в рамках ПНИ учитываются возможности оборудования и технологии отечественных металлургических предприятий. Кроме того, на заключительном этапе ПНИ будут разработаны рекомендации и предложения по использованию результатов ПНИ в реальном секторе экономики.

2) Оценка элементов новизны
Принципиальная новизна применявшихся методик и решений заключается в разработке и использовании методов физико-химического прогнозирования характеристик выделений избыточных фаз, структурных составляющих, в том числе, наноразмерных, диффузионного образования хрупких прослоек, возникновения внутренних напряжений, а также типа, количества, размера и морфологии неметаллических включений, содержания и форм присутствия примесей при производстве материалов слоев и многослойных композиций. Эти методы имеют и самостоятельное научное значение и могут быть использованы в дальнейшем, в том числе, для разработки новых сталей. Кроме того, именно на их основе можно выбрать адекватные методы экспериментальных исследований и испытаний, разработать требования к химическому составу разрабатываемых слоистых материалов и к способам их получения.

3) Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень.
Анализ работ в области создания слоистых конструкционных металлических материалов, отличающихся недостижимым в монометаллах уникальным сочетанием показателей прочности, пластичности, коррозионной стойкости, износостойкости, качества соединения слоев и сварных соединений, показал, что материалы с заявленным комплексом показателей основного и плакирующего слоев и слоистого материала в целом в настоящее время не производятся. Представленная в литературе информация касается коррозионностойких слоистых материалов с более низкой прочностью основного слоя и с более низкой износостойкостью плакирующего слоя. Комплекс методов, предусмотренных для решения задач данной работы, ее направленность на увеличение эффективности и ресурса безаварийной и безремонтной эксплуатации технических средств магистралей высокоскоростного железнодорожного транспорта, изделий нефтегазохимии, а также комплекс заявленных показателей разрабатываемых материалов свидетельствует, что планируемые результаты ПНИ, а также подходы к их достижению превышают уровень мировых аналогов.

4) Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Полученные на данный момент результаты свидетельствуют о правильности выбранного направления исследований для достижения целей ПНИ. Получение экспериментальных образцов металла наплавленного слоя, металлической подложки в виде заготовок и проката основного слоя, двухслойных и многослойных конструкционных металлических материалов в виде заготовок и их исследовательские испытания будут проведены в рамках следующих этапов работы. По результатам испытаний будут уточнены требования к оптимальным параметрам химического состава и технологии, технологическим параметрам получения, которые в дальнейшем могут быть использованы для освоения промышленных технологий производства высококачественных слоистых материалов.
Использование современных методов теоретического и экспериментального исследования, положительный опыт предыдущих работ участников проекта по разработке новых видов высококачественных сталей свидетельствуют о том, что возможные риски являются минимальными.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1) Выполнение работы даст возможность создать принципиально новые слоистые металлические материалы, обладающие повышенным ресурсом эксплуатации (в 3-5 раз) в сложных природно-климатических условиях и широком температурном интервале от минус 60 до плюс 50 °С при снижении материальных и энергетических затрат на производство и эксплуатацию на 25-30%, объема ремонтных работ – не менее чем на 30-40%, отрицательного воздействия на окружающую среду.
Результаты выполненных исследований будут востребованы крупнейшими предприятиями металлургического комплекса, в том числе, ОАО «Северсталь», ЗАО «ВМЗ «Красный Октябрь», а также индустриальным партнером ООО «Битруб-Интернэшнл» за счет возможности освоения производства и увеличения объемов продаж новых видов продукции, основываясь на разработанных в результате проведения ПНИ лабораторных регламентах и предложениях для промышленного производства, использовании результатов ПНИ в реальном секторе экономики.
Освоение производства новых видов слоистых металлических материалов найдет применение на основных предприятиях, специализирующихся на изготовлении конструкций для создания магистралей высокоскоростного транспорта, а именно: ЗАО «Вострсибтранспроект» (около 7000 т в год), ООО «Мостострой-12» (около 300 т в год), ООО «Тюменьстальмост» (около 25000 т в год), ОАО «Курганстальмост» (около 15000 т в год), ОАО «Мостотрест» (около 10000 т) и т.д.
Следует отметить, что новые слоистые металлические материалы найдут применение не только для технических сооружений магистралей железнодорожного транспорта, но и для объектов нефтегазохимической отрасли. Это связано с тем, что при создании объектов нефтегазохимии за последние 30 лет не произошло существенного обновления материального исполнения оборудования. Разрабатываемый новый слоистый материал может быть применен для изготовления нефтегазохимического оборудования на машиностроительных предприятиях РФ, к примеру, взамен двухслойной стали марки 09Г2С+08Х13, широко применяемой для изготовления теплообменных аппаратов в объемах не менее 3000 т в год.

2) На завершающем этапе ПНИ будут разработаны рекомендации по использованию полученных результатов в реальном секторе экономики. Следует отметить, что при разработке в рамках ПНИ лабораторных технологических регламентов будут учтены возможности технологии и оборудования отечественных металлургических предприятий. Это позволит при разработке промышленных технологий производства разрабатываемых слоистых конструкционных материалов, а также материалов основного и наплавляемого слоев взять за основу указанные технологические регламенты. В соответствии с разработанными регламентами будут получены экспериментальные образцы разрабатываемых сталей для проведения исследовательских испытаний с целью подтверждения получения запланированных показателей. Это будет важным фактором, свидетельствующим о возможности получения положительных результатов и при освоении промышленного производства разрабатываемых слоистых конструкционных материалов, что также будет способствовать ускорению практического внедрения результатов ПНИ.

3) Результаты, которые предполагается получить в рамках ПНИ, окажут весьма позитивное влияние на развитие различных областей науки, техники и технологии в России. Проведение рассматриваемых ПНИ является важным шагом на пути освоения на отечественных предприятиях инновационной металлопродукции в виде качественно новых слоистых конструкционных материалов с уникальным комплексом свойств и повышенным ресурсом эксплуатации, в том числе, для высокоскоростного транспорта и нефтегазохимии. В дальнейшем это приведет к обеспечению отечественных потребителей высококачественной металлопродукцией, повышению конкурентоспособности отечественных слоистых материалов на мировом рынке, авторитета российской научной школы.

4) Разрабатываемый новый слоистый материал обладает высокой степенью новизны и патентоспособности на мировом уровне.

Текущие результаты проекта:
В 2015 г. выполнен этап 2 ПНИ. В настоящее время завершаются работы по этапу 3. Целью этапа 2 являлись экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач по созданию материала наплавленного слоя. А именно, этап посвящен разработке системы легирования стали наплавленного слоя, разработке лабораторного технологического регламента получения экспериментальных образцов наплавленного слоя, их практическому получению, разработке программы и методик их исследовательских испытаний и проведению соответствующих исследовательских испытаний, в том числе на соответствие требованиям ТЗ, а также анализу полученных результатов и корректировке химического состава и технологии получения.
Была подтверждена правильность выбранного в первом этапе направления решения задачи, а именно использование в качестве металла наплавленного слоя хромомарганцевоникелевых сталей с мартенситно-аустенитной структурой. На основании проведенных дополнительных исследований влияния содержания химических элементов на свойства разрабатываемой стали, а также на ее свариваемость, физико-химического моделирования процессов фазообразования в модельных сталях разрабатываемой системы легирования проведены необходимые корректировки химического состава, разработанного в рамках теоретических исследований первого этапа. Для обеспечения более высокой свариваемости целевое содержание углерода было снижено с 0,2 до 0,1 %. При этом для сохранения аустенита в структуре было повышено содержание азота до значений, близких к максимально достижимому, определяемому растворимостью азота в жидкой стали рассматриваемой системы легирования – около 0,2%. Для гарантированного обеспечения коррозионной стойкости, включая стойкость против локальной коррозии, содержание хрома рекомендовано повысить до 14-15%. Исходя из необходимости сохранения азота в твердом растворе содержание ниобия было снижено с 0,6-0,8% до уровня микролегирования (не более 0,1%). В этом случае значительная часть азота сохранится в твердом растворе до температур нагрева под прокатку и самой горячей прокатки, что обеспечит повышение устойчивости аустенита. Оставшаяся часть азота будет участвовать в формировании карбонитридных выделений, что обеспечит наноструктурирование матрицы наплавленного металла. В частности, микролегирование ниобием предполагает формирование частиц карбонитридных выделений с целью сдерживания роста зерна при нагреве под прокатку, образование в процессе горячей прокатки субмикронных частиц, подавляющих рекристаллизационные процессы, которое особенно эффективно развиваются при повышенном содержании азота в стали. При этом измельчение структуры приведет к существенному повышению не только прочностных характеристик, но также пластичности, ударной вязкости и хладостойкости. Кроме того, при микролегировании ниобием возможно и упрочнение стали по механизму дисперсионного твердения из-за выделения наноразмерных частиц карбонитрида ниобия, например при отпуске стали. Эти приёмы эффективно повышают прочность и износостойкость стали. Обоснована также необходимость легирования стали никелем, как для стабилизации аустенита, так и для повышения коррозионной стойкости. В результате проведенных исследований разработана экономная система легирования, обеспечивающая высокие показатели технологических и служебных свойств металла наплавленного слоя, включая коррозионную стойкость, износостойкость, прочность, хладостойкость, свариваемость, совместимость с металлом основного слоя.
Разработан лабораторный технологический регламент получения экспериментальных образцов металла наплавленного слоя, в соответствии с которым получено 12 экспериментальных образцов наплавленного слоя.
По разработанным Программе и методикам проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов металла наплавленного слоя и технологических параметров производства. Подтверждено соответствие объектов испытаний требованиям технического задания. Показано, что стали с меньшим содержанием никеля и марганца (марки 10Х14Г2НАБ), при прочих равных условиях, имеет несколько более высокую коррозионную стойкость, чем сталь с более высоким содержанием указанных элементов (10Х14Г4Н2АБ), что связано с более однородной структурой (меньшим содержанием аустенита). Наиболее высокий комплекс свойств обеспечивается после нормализации с температуры 950 0С. Закалка с температуры 950 0С также позволяет достичь высоких механических свойств. При этом для обеспечения более высокой коррозионной стойкости необходимо использовать отпуск при 400 ℃. Высокий отпуск (600 ℃) несколько снижает коррозионную стойкость разработанных сталей мартенситно-аустенитного класса. В целом проведенный анализ свидетельствует, что для обеспечения характеристик экспериментальных образцов в соответствии с требованиями технического задания корректировка химического состава и технологии получения металла наплавленного слоя не требуется. В то же время, возможность варьирования режимов термической обработки играет важную роль при разработке технологии производства слоистого материала, обеспечивающей одновременно высокие свойства подложки и наплавленного слоёв.
Целью этапа 3 являлись экспериментальные исследования поставленных перед ПНИ задач по созданию материала металлической подложки (основного слоя). А именно, этап посвящен разработке системы легирования стали металлической подложки (основного слоя), разработке лабораторного технологического регламента получения экспериментальных образцов металлической подложки (основного слоя), их практическому получению, разработке программы и методик их исследовательских испытаний и проведению соответствующих исследовательских испытаний, в том числе на соответствие требованиям ТЗ, а также анализу полученных результатов и корректировке химического состава и технологии получения.
Проведены экспериментальные исследования и разработаны эффективные технологические приемы управления выделениями избыточных фаз, структурными составляющими, в том числе наноразмерными, контролирующими реализацию различных механизмов упрочнения и одновременное достижение высоких показателей прочности и пластичности металлической подложки (основного слоя). Такие приемы заключаются в проведении термодинамического анализа температурных зависимостей равновесных долей избыточных фаз, а также дополнительных экспериментов, позволяющих определить оптимальные параметры химического состава и технологии, включая температуры нагрева под прокатку, конца прокатки и смотки, а также закалки и отпуска.
Показано, что высокий комплекс свойств, соответствующий требованиям ТЗ, может быть получен на горячекатаном прокате (без дополнительной термической обработки) на стали, легированной марганцем, молибденом и бором и микролегированной ниобием в соответствии с разработанными ранее рекомендациями. К дополнительному повышению свойств такой стали приводит обеспечение определенного содержания в стали серы (0,003-0,007%) и титана (0,01-0,02%). Требуемый комплекс свойств такой стали обеспечивается при использовании оптимального режима контролируемой прокатки, включающего высокотемпературный нагрев под прокатку (1250оС), окончание прокатки при температурах 830-840оС и смотку горячекатаных полос в рулоны при температуре около 600оС. Микроструктура такой стали представляет собой мелкодисперсный игольчатый феррит с большим количеством наноразмерных выделений карбонитрида ниобия.
Установлено, что термическая обработка исследованных сталей приводит к снижению комплекса свойств. Для обеспечения высокого комплекса свойств проката после закалки и отпуска или после нормализации помимо эффективного упрочнения путем измельчения зерна, дисперсионного твердения, формирования упрочняющих структурных составляющих, за счет выбора оптимальных параметров химического состава и технологии, система легирования стали основного слоя должна предусматривать высокое содержание карбидообразующих элементов, позволяющее сохранить мартенситную структуру после отпуска при сравнительно высоких температурах. Возможно также опробовать дополнительное легирование такими элементами как хром и никель, а также повысить содержание углерода, что позволит получать неравновесные (бейнит, мартенсит) структурные составляющие не только после контролируемой прокатки или закалки, но и после нормализации.
Установлено, что для обеспечения наиболее высокой прочности низкотемпературный отпуск должен обеспечивать не только сохранение мартенситной структуры, но и максимальное превращение остаточного аустенита в мартенсит. Кроме того, температура отпуска должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить снятие внутренних напряжений в мартенсите, обеспечить его достаточную пластичность. Возможно, также нахождение компромисса между разупрочнением стали из-за отпуска мартенсита и ее упрочнением за счет выделения наноразмерных карбидных выделений.
При разработке технологического регламента и получении экспериментальных образцов металлической подложки (основного слоя) слоистого материала необходимо предусмотреть опробование различных режимов горячей прокатки и термической обработки, в первую очередь, температур нагрева под прокатку, конца прокатки и смотки, нормализации закалки и отпуска. По результатам исследовательских испытаний экспериментальных образцов будут уточнены параметры химического состава и технологии для обеспечения наиболее высокого комплекса характеристик прочности и пластичности за счет оптимального сочетания реализации различных механизмов упрочнения.
Определена оптимальная система легирования, технологических параметров производства металлической подложки (основного слоя), которые обеспечили получение высокого и стабильного уровня технологических, служебных свойств, включая прочность, пластичность, хладостойкость, свариваемость, совместимость с материалом наплавляемого слоя. По результатам коррозионных испытаний сталей различного химического состава показано, что стали выбранной системы легирования обеспечивают высокую коррозионную стойкость, в особенности после закалки с достаточно низкой температуру (910оС) и отпуска (400 оС). В то же время при недостаточном содержании алюминия в стали, которое может приводить к высокому содержанию кислорода, коррозионная стойкость ухудшается. Достаточно высокий уровень коррозионной стойкости получен и на образцах после горячей прокатки.
Разработан лабораторный технологический регламент получения металлической подложки (основного слоя) в виде заготовок и проката для последующего наплавления слоя металла.
В соответствии с разработанным лабораторным технологическим регламентом получено 28 экспериментальных образцов металлической подложки (основного слоя) в виде заготовок и проката из стали двух вариантов химического состава. Для каждого варианта химического состава образцы металлической подложки (основного слоя) в виде заготовок были получены образцы после контролируемой прокатки и после термической обработки по различным режимам, то есть после следующих вариантов обработки: контролируемая прокатка; нормализация (950оС); закалка 950оС + отпуск 400оС; закалка 950оС + отпуск 600оС; закалка 910оС + отпуск 400оС; закалка 910оС + отпуск 600оС;
Образцы металлической подложки (основного слоя) в виде проката толщиной 18 мм были получены путем контролируемой прокатки стальных заготовок из стали двух вариантов химического состава. Исследованию подвергались стали металлической подложки (основного слоя) в виде проката после следующих обработок: контролируемая прокатка; нормализация (950оС); закалка 950оС + отпуск 400оС; закалка 950оС + отпуск 500оС; закалка 950оС + отпуск 600оС; закалка 910оС + отпуск 400оС; закалка 910оС + отпуск 500оС; закалка 910оС + отпуск 600оС;
Таким образом, для каждого химического состава получено 6 образцов в виде заготовок и 8 образцов в виде проката.
Разработаны Программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов металлической подложки в виде заготовок и проката (основного слоя) и технологических параметров производства. Проведены соответствующие исследовательские испытания с целью установления соответствия экспериментальных образцов и технологических параметров производства всем требованиям технического задания и выбора оптимальных вариантов.
На данный момент проводится анализ полученных результатов и корректировка оптимальных значений химического состава, технологических параметров получения металлической подложки в виде заготовок и проката (основного слоя) для последующего наплавления слоя металла.