19УДК 669-15
Малгаждарова Макпал Кабдуллаевна Malgazhdarova Makpal Kabdullaevna
PhD
Международный университет информационных технологий International Information Technology University Беркинбаева Акнур Сабитовна Berkinbaeva Aknur Sabitovna
PhD
Алматинский технологический университет Almaty Technological University
АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ СПЛАВОВ ПО ДЕМПФИРОВАНИИ ANALYSIS OF THE APPLIED ALLOYS BY DAMPING
Аннотация. В статье исследованы демпфирующие характеристики сталей, имеющие примерно одинаковое содержание углерода. Целью изучения является выявление взаимосвязи химического состава, фазовой структуры, термообработки со степенью демпфирования.
Abstract: The article investigates the damping characteristics of steels with approximately the same carbon content. The aim of the study is to identify the relationship of the chemical composition, phase structure, heat treatment with the degree of damping.
Ключевые слова. демпфирование, сталь, легирование, звукоизлучение, термообработка.
Key words: damping, steel, alloying, sound emission, heat treatment.
Изучению влияния фазового состава матрицы и химического состава феррита графитизированных сталей на их демпфирующие свойства и на соотношение механизмов демпфирования посвящена работа [1]. Исследовались стали, имеющие примерно одинаковое содержание углерода (табл. 1). Сталь выплавляли в индукционной печи, слитки ковали на прутки диаметром 20 мм. Показано, что демпфирующие свойства изучаемых сталей существенно зависят от соотношения карбидной фазы с образованием графита, обеспечивает тем самым повышение демпфирующих свойств стали. В табл. 2 приведены данные о влиянии фазового состава сталей (соотношение феррита, карбидной и графитной фаз) на демпфирующие свойства сталей, из которых следует, что
39
XIIIМеждународная научно-практическая конференция графитизированные стали имеют максимальную демпфирующую способность в
двухфазовой ферритно-графитной области и одним из дополнительных резервов
увеличения демпфирующих свойств является легирования сталей такими
элементами, которые повышали бы магнитомеханический гистерезис железа.
Таблица 1. Химический состав исследованных сталей [1]
Сталь Содержание элементов, %
С А1 Со Мп Б Р
1 2 3 4 5 6 7 8
120С2 1,18 2,50 0,20 - 0,43 0,013 0,014
120Ю2 1,22 0,14 2,20 - 0,39 0,013 0,10
120К6 1,17 0,28 0,15 5,6 0,45 0,011 0,004
120Д2 1,19 0,30 0,08 - 0,70 0,025 0,030
120Н4Д2 1,17 0,31 0,08 - 0,62 0,021 0,028
120Ю2С2 1,15 2,40 1,96 - 0,45 0,011 0,010
120К6Ю2 1,15 0,21 2,03 5,4 0,47 0,008 0,020
130К6С2 1,27 2,16 0,04 6,3 0,34 0,016 0,018
Таблица 8. Влияние фазового состава сталей на
демпфирующие свойства [1]
Сталь Номер режима Термическая обработка Фазовый состав (основа-феррит) 0-1 • 103 Нс 102 А/м В(220) • 103
обработки Графит Цемент ит ряд микроиск ажения крист. решетки -фазы
1 2 3 4 5 6 7 8
120Н4 1 Закалка от 700°С 2,6 6,5 0,5 18,0 11,1
Д2 + отпуск при 580°С
120Д2 1 Закалка от 900°С + отпуск при 620°С 1,3 13,5 0,4 17,2 8,3
120Ю2 1 Закалка от 900°С 4,2 0 2,2 4,3 5,3
2 + отпуск при 680°С 2,4 7,5 1,0 5,8 7,9
3 Отжиг при 800°С Режим 1 + режим 2 4,2 0 1,8 4,0 5,1
120С2 1 Закалка от 950°С + отпуск при 680°С 4,0 0 2,7 4,6 5,4
Сталь Номер режима Термическая обработка Фазовый состав (основа-феррит) 0-1 • 103 Нс 102 А/м В(220) • 103
обработки Графит Цемент ит ряд микроиск ажения крист. решетки -фазы
120К6 1 То же 3,9 5,5 2,9 8,7 6,9
120Ю2 1 Закалка от 950°С 3,9 0 3,8 3,3 7,4
С2 + отпуск при 730°С
120К6 1 Закалка от 900°С 3,9 0 7,0 4,9 4,8
Ю2 + отпуск при 680°С
130К6 1 Закалка от 900°С 4,4 0 8,3 3,9 -
С2 + отпуск при 700°С
В работе [2] исследовали характеристики звукоизлучения сплавов после литья, последующих отжига и закалки с низким отпуском. После литья заготовка подвергалась нормализации при комнатной температуре. Отжиг проводили по режиму: нагрев до Ас3+50оС, выдержка 1 ч, охлаждение с печью. Закалку проводили по режиму: нагрев Ас3+50оС, выдержка 0,5 ч, охлаждение в масле. Низкий отпуск - нагрев до 200-210ОС, выдержка 0,3 ч, охлаждение в воде.
Исследованию акустических характеристик сталей, легированных титаном от 0,88 до 4,64% посвящена работа [3]. Анализ полученных результатов позволило авторам сделать вывод о том, что определяющим структуру с высокими демпфирующими свойствами является соотношение содержании титана и углерода. Интересна работа по изучению демпфирующих свойств жаропрочных сплавов, в которой установлено, что при температуре 6600С и укрупнении зерна демпфирующая способность сталей резко возрастает [4].
Особый интерес представляют сведения о демпфирующей способности низколегированных сталей. Так, в работах [3, 5] акустическими методами исследовали стальные образцы с различным содержанием углерода, подвергнутые термической обработке, в результате чего они имели различную структуру (феррита, мартенсита, перлита и их смесей). Авторы пришли к выводу,
XIIIМеждународная научно-практическая конференция что структура оказывает влияние на скорость звука, сравнимое с влиянием
включений и примесей.
Библиографический список:
1. Скворцов А.И., Кондратов В.М. Демпфирующие свойства графитизированных сталей с ферритной и ферритно -карбидной матрицей - М.: Металловед. и терм. об-ка металлов, 1980, №8 - С. 45-48
2. Сулеев Д.К. Влияние термической обработки на диссипативные свойства исследованных сплавов / Безопасность жизнедеятельности. Борьба с шумом. Демпфирующие материалы и конструкции для снижения шума и вибрации // Сборник научных публикаций. Под редакций д.т.н., проф. Е.Б. Утепов - Алматы: НИЦ «Гылым», 2001. - Вып. 1. - 9 с.
3. Москалева Л.Н., Працюк В.А. Исследование акустических свойств сталей, легированных титаном. - В сб.: Проблемы инженерной охраны труда. Науч. тр. Моск. ин-та стали и сплавов, № 127. -М.: Металлургия, 1981, C. 69-75.
4. Gessinger Gemot H., Corti christofer W., Cooper Paul D. Dampfing von Hochtemperaturwerkstoffen, "Z.metallik", 1979, 70, №3, 135-141
5. Studies of steel microstructure by acoustical methods / Grayeli N., Ilic D.B., Strance F. Chou C.H. and others Ultrason Symp. Proc. New Orleans, La, 1979, New York, N.Y., 1979, 273-277
