Investigation of the Durability of the Ni3Al-Based Alloy Piercing Plug when Piercing 08Х18Н10Т-Ш Steel Bars

Konovalov M.S., Shenogin V.P.

Abstract


The piercing plug with a diameter of the calibrated part of 30 mm for the investigation was prepared from Ni3Al-based cast alloy. The Ni3Al-based alloy piercing plug was tested when piercing 08Х18Н10Т-Ш steel bars by means of the cross-screw piercing mill (CSP-120). The crack was discovered after manufacturing of 15 rough pipes with dimensions of Ø83±0.5хØ38±0.5хL mm and a total weight of 675 kg from 08Х18Н10Т-Ш steel bars with dimensions of Ø85±1х1000±5 mm. It had excluded the possibility of further exploitation of this piercing plug. The cracks and other rolling defects were not detected as a result of the visual measurement control and the ultrasonic inspection of the produced 08Х18Н10Т-Ш steel rough pipes and the analysis of the macrostructure of the samples from these rough pipes. The question of the stability of the Ni3Al-based alloy microstructure when the bars are pierced was considered. Comparison the photographs of the metal sections of the piercing plug before use with the photographs of the metal sections of the piercing plug after use showed that the microstructures consisted of the primary doped compound Ni3Al crystals and the crystallized eutectic around these primary doped compound Ni3Al crystals. The eutectic consisted of the doped intermetallic compound Ni3Al and the Ni-based solid solution. Thus, it is established that the structure of the alloy used as the material of the piercing mandrel is stable when operating under conditions of thermo-mechanical loading.

Keywords


NiAl; piercing plug; NiAl; microstructure; cross-screw piercing

Full Text

References References

Коновалов М. С. О выборе материала, конструкции и способа изготовления оправок для прошивки заготовок из коррозионно-стойких сталей // Инновационная наука. - 2015. - № 12. Ч. 2. - С. 70-73.

Коновалов М. С., Шеногин В. П. Исследование стойкости прошивных оправок малого диаметра из сплава на основе Ni3Al // сборник трудов IV Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием. Ижевск : электронное научное издание. ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2016. - С. 44-50. - URL: http://sconf.istu.ru/docs/sbornik_2016.pdf (дата обращения: 20.04.2016).

Сазоненко И. О., Земцов В. А., Юрчак А. Н. К вопросу повышения стойкости оправок прошивных станов // Литье и металлургия. - 2012. - № 4 (68). - С. 135-138.

Данилов Ф. А., Глейберг А. З., Балакин В. Г. Горячая прокатка и прессование труб. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1972. - 576 с.

Пат. RU 2446024 С2, кл. В21В25/00, кл. С23С4/04, кл. С23С4/02, 2008 г. Прошивная и прокатная оправка, способ восстановления этой прошивной и прокатной оправки и технологическая линия для восстановления этой прошивной и прокатной оправки.

Вавилкин Н. М., Бухмиров В. В. Прошивная оправка. - М. : МИСиС, 2000. - 128 с.

Шапиро И. А., Хавкин Г. О., Бородский В. М. Повышение эффективности оправок прошивных станов // Сталь. - 2009. - № 9. - С. 75-76.

Повышение износостойкости оправок прошивного стана / Б. А. Романцев, О. К. Матыко, А. В. Гончарук и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2008. - № 11. - С. 16-19.

Patent US 6202463 B1, cl. В21В19/10, cl. В21В25/00, cl. В21В19/04, 2001. Plug and mandrel bar for seamless steel pipe rolling operation for manufacturing seamless steel pipe.

Patent US 5031434 А, cl. В21В25/00, 1991. Plug for manufacturing seamless steel pipe.

Patent US 4466265 A, cl. B22D19/06, 1984. Compound tool for hot-working.

Patent CN 102284777 A, cl. B23K10/02, cl. B23K37/00, 2011. Seamless Steel puncher head surfacing intensive methods.

Пат. RU 2508173 C1, кл. В21В25/00, 2011 г. Способ изготовления инструмента для горячей деформации.

Patent DE 102014000461 A1, cl. В21В25/00, 2015. Innenwerkzeug für die Herstellung nahtloser Stahlrohre.

Коновалов М. С., Сапожников Г. В. Исследование микроструктуры образцов литейных сплавов на основе Ni3Al, кристаллизованных различными методами // Химическая физика и мезоскопия. - 2016. - Т. 18, № 2. - С. 265-271.

Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник в 3 т. / под общ. ред. Н. П. Лякишева. - Т. 1. - М. : Машиностроение, 1996.- 992 с.

Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник в 3 т. / под общ. ред. Н. П. Лякишева. - Т. 2. - М. : Машиностроение, 1997. - 1024 с.

Диаграммы состояния двойных металлических систем : справочник в трех томах / под общ. ред. Н. П. Лякишева. - Т. 3. Кн. 1. - М. : Машиностроение, 2001. - 872 с.

Морозова Г. И. Феномен γ'-фазы в жаропрочных никелевых сплавах // Доклады Академии наук. - 1992. - Т. 325, № 6. - С. 1193-1197.




DOI: http://dx.doi.org/10.22213/2410-9304-2017-2-39-42

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2017 Коновалов М.С., Шеногин В.П.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN 1813-7911