Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия:

Болобов В. И., старший научный сотрудник, проф., д-р техн. наук, boloboff@mail.ru
Чупин С. А., ассистент, канд. техн. наук
Бочков В. С., ассистент, канд. техн. наук
Мишин И. И., аспирант

Экспериментально-расчетным путем доказано, что предварительная деформация фрагментов державок поворотных резцов из стали 30ХГСА перед закалкой, т. е. применение способа высокотемпературной термомеханической обработки (ВТМО) приводит к повышению твердости стали. Показано, что при переходе от образцов, не деформированных перед закалкой, к образцам, подвергнутым ВТМО, износостойкость стали при изнашивании о попутные породы (алевролит, песчаник) повышается примерно в 1,9 раза. Предлагается изменить технологию изготовления резцов, осуществляя закалку поковки державки. Это позволит существенно (до 2 раз и более) повысить износостойкость стальной головки державки и, как следствие, срок службы резцов.

1. Белич Е. В., Гусельников Л. М., Задков Д. А., Подосенов А. А. Испытание нового горно-режущего инструмента в шахтах Воркуты // Горное оборудование и электромеханика. 2007. № 8. С. 1–5.
2. Бернштейн М. Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов : в 2 т. – М. : Металлургия, 1968. – 1172 с.
3. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов : учебник. – 3-е изд., испр. и доп. – М. : Металлургия, 1978. – 392 с.
4. Смирнов М. А., Пышминцев И. Ю., Лаев К. А., Ахмедьянов А. М. Влияние высокотемпературной термомеханической обработки на свойства высокохромистой стали // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер.: Металлургия. 2012. № 39(298). С. 85–88.
5. Гурьянов Д. А., Тескер Е. И., Замотаев Б. Н., Рубежанская И. В. Исследование влияния деформационных параметров прокатки при повторной ВТМО на механические свойства стали // Известия Волгоградского государственного технического университета. Сер.: Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. 2009. № 11(59). С. 134–137.
6. Засыпкин А. Д., Дементьев В. Б. Упрочнение пальцев траков гусеничных машин ВТМО винтовым обжатием // Тракторы и сельхозмашины. 2012. № 4. С. 37–39.
7. Шаврин О. И., Дементьев В. Б. Опыт применения процесса ВТМО винтовым обжатием при изготовлении осесимметричных деталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 8. С. 27–29.
8. Замотаев Б. Н., Еремин М. П., Чечин С. В., Кандауров А. С. Исследование влияния температурно-деформационных параметров прокатки при повторном ВТМО с промежуточным отжигом на механические свойства стали // Известия Волгоградского государственного технического университета. Сер.: Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. 2013. № 15(118). С. 96–99.
9. Смирнов М. А., Пышминцев И. Ю., Лаев К. А., Храмков Е. В., Алютин Д. М. Свойства высокохромистых коррозионностойких сталей, подвергнутых высокотемпературной термомеханической обработке // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2015. № 3(51). С. 78–82.
10. Barroqueiro B., Dias-De-Oliveira J., Pinho-Da-Cruz J., Andrade-Campos A. Multiscale analysis of heat treatments in steels: Theory and practice // Finite Elements in Analysis and Design. 2016. Vol. 114. P. 39–56.

11. Krishna S. C., Tharian K. T., Chakravarthi K. V. A., Abhay Kumar Jha, Bhanu Pant. Heat Treatment and Thermo-Mechanical Treatment to Modify Carbide Banding in AISI 440C steel: A Case Study // Metallography, Microstructure, and Analysis. 2016. Vol. 5. Iss. 2. P. 108–115.
12. Dobrzański L. A., Czaja M., Borek W., Labisz K., Tański T. Influence of hot-working conditions on a structure of X11MnSiAl17-1-3 steel for automotive industry // International Journal of Materials and Product Technology. 2015. Vol. 51. No. 3. P. 264–280.
13. Bolobov V. I., Chupin S. A. By applying the method equal channel angular extrusion for products submicron structure at the bulk of metal // Nanoscale-Arranged Systems for Nanotechnology. Series: Nanotechnology Science and Technology. – New York : Nova Science Publishers, 2015. P. 112–115.
14. Karam-Abian M., Zarei-Hanzaki A., Abedi H. R., Heshmati-Manesh S. Micro and macromechanical behavior of a transformation-induced plasticity steel developed by thermomechanical processing followed by quenching and partitioning // Materials Science and Engineering. A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing. 2016. Vol. 651. P. 233–240.
15. Набатников Ю. Ф., Гончаров А. Б., Тулинов А. Б., Иванов В. А. Прогрессивные технологические методы восстановления конусных дробилок // Горный журнал. 2017. № 6. С. 68–72. DOI: 10.17580/gzh.2017.06.13
16. Федорова Л. В., Иванова Ю. С., Воронина М. В. Повышение надежности резьбовых соединений электромеханической обработкой // Записки Горного института. 2017. Т. 226. С. 456–461.
17. Кирхлехнер К., Джазири С., Ли Ю., Хербиг М., Грабовски Б. и др. Экстремальная прочность из-за предельной деформации стали // Черные металлы. 2019. № 1. С. 65–67.
18. Крапивин М. Г., Раков И. Я., Сысоев Н. И. Горные инструменты. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Недра, 1990. – 255 с.
19. Колбасников Н. Г., Зотов О. Г., Дураничев В. В., Наумов А. А., Мишин В. В., Рингинен Д. А. Влияние больших деформаций в горячем состоянии на структуру и свойства низкоуглеродистой стали // Металлообработка. 2009. № 4(52). C. 25–31.
20. Naumov A. A., Bezobrazov Y. A., Kolbasnikov N. G., Chernikov E. V. Novel Physical Simulation Technique Development for Multistage Metal Plastic Deformation Processing // Materials Science Forum. 2013. Vol. 762. P. 62–69.
21. Безобразов Ю. А., Колбасников Н. Г., Наумов А. А. Методика «растяжение – сжатие» для физического моделирования процессов многостадийной пластической деформации металлов // Сталь. 2014. № 1. С. 52–59.
22. Колбасников Н. Г., Матвеев М. А., Мишнев П. А. Влияние структурного фактора на высокотемпературную пластичность трубных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 1(727). С. 54–60.