Properties of Electroslag Steel 5ХНМ (5HNM) and 34 ХН1М (34HN1M) Melted with "Solid" Start Using Exothermic Fluxes

Abstract:

The slag bath accelerated formation technological processes in the "solid" start of mono-and bifilar process schemes are worked out. The melted electroslag steel 5ХНМ (5HNM) and 34ХН1М (34HN1M) properties satisfy to the requirements that apply to the open wrought metal smelting mechanical properties. It is found that an effective way to enhance productivity is the electroslag processes exothermic flux (slag, ferroalloys, and aluminum powder in amounts sufficient to exothermic reactions) use. It is experimentally proved that an electrically conductive layer exothermic flux presence allows electroslag process, both in mono and bifilar schemes in "solid" start. The 34ХН1М (34HN1M) steel in non-heat treated condition tend to hairline cracks formation. The heat treatment provides the required mechanical properties and the hairline cracks absence in electroslag molten metal.

• Periodical: Advanced Engineering Forum (Volume 15)
• Pages: 25-34
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AEF.15.25
• Online since: February 2016
• Authors: Anatolii F. Vlasov, Natalja A. Makarenko, Anna M. Kushchiy, Dmitry A. Volkov, Denys M. Holub*
• Keywords: Electroslag Metal, Exothermic Conductive Flux, Metal Quality, Process Productivity, Slag Bath

References

[1] Кубарев, Б.И. Изготовление деталей методом ЭШЛ и ЭКЛ (Construction production by ESC and ECC methods) / Б.И. Кубарев, В.В. Шапаров. - Информационный листок 007-78, серии 10-05. - НИИИНФОРМащ. -М., (1978).

[2] Зайцев, Ю.Н. Применение электрошлакового переплава при изготовлении штампового инструмента для горячего деформирования металлов (Electroslag remelting application in the stamping tools manufacture for metals hot deformation) / Ю.Н. Зайцев, В.Н. Дурманов. В кн.: Прогрессивная технология обработки металлов давлением (A progressive metal forming technology). - Вып. 12, М., ЭНИКМаш, 1965, с. 51-68.

[3] Электрошлаковый металл (Electroslag metal) / Под ред. Б.Е. Патона. – Киев: Наук. думка, 1981. – 679с.

[4] Гринюк, B.C. Повышение стойкости крупных молотовых штампов, изготовленных из литого металла ЭШП (Increasing large hammer dies durability made of cast metal by ESR) / B.C. Гринюк, В.Ф. Карпов, Г. А. Бойко и др - В кн: Рафинирующие переплавы (Refining remelting). Вып. 2.К., 1975, с. 109-111.

[5] Патон, Б.Е. Электрошлаковое литье (Electroslag casting) / Б. Е Патон, Б.И. Медовар, Г.А. Бойко. М. НИИМаш, I974. – 68с.

[6] Гринюк, В.С. Производство крупных штамповых заготовок методом ЭШЛ (Large forged workpieces production by ESR) / В.С. Гринюк, В.Я. Саенко, Б.И. Медовар и др / Пробл. спец. Электрометаллургии (Special electrometallurgy problems). – 1978. - Выпуск 8. - с. 31-38.

[7] Латаш, Ю.В. Электрошлаковый переплав (Electroslag remelting) / Ю.В. Латаш, Б.И. Медовар. – К.: Металлургия (Metallurgy). - 1970. - 239с.

[8] Стативкин Г.П., Янчеленко В.А. Усталостные поломки коленчатых валов дизелей и борьба с ними (Diesels crankshafts endurance damage and their control) - В кн.: Труды ЦНИДИ. - Л.: -вып. 60, 1970, с. 37-42.

[9] Патон, Б.Е. Электрошлаковый металл (Electroslag metal): / Б.Е. Патон, Б. И Медовар - К.: Наукова думка (publishing house The Scientific thought, ), 1981 – 679 с. с ил.

[10] Деклараційний патент (declarative patent) 36618А, Україна, МКИ В23К 25/00. Спосіб електрошлакового зварювання (the electroslag welding metod) / Карпенко В. М, Власов А.Ф.; Заявлено 13. 01. 00 №200001024; опубл. 16. 01. 01р, Бюл №3.

[11] Деклараційний патент (declarative patent) 71290А, Україна, МКИ В23К 9/04. Спосіб електродугового наплавлення (the electroslag facing metod) / Власов А.Ф., Карпенко В. М, Жаріков С. В, Нерівний А.В. Заявлено 18. 12. 03 №20031211810; опубл. 15. 11. 04р, Бюл №11.

[12] А. с. (certificate of authorship) №1200581 СССР, МКИ В 22 д, 27/02. Способ старта электрошлакового переплава (the electroslag remelting start metod) /А.Ф. Власов, Г.А. Молодан, А. С Волков, В. В Бежин., В.А. Волвенко. - №3421264/25; Заявл. 12. 04. 82.

[13] A.F. Vlasov and N. A. Makarenko. Electroslag remelting with solid start and two wires using exothermic electrically conductiong fluxes / Welding International. Vol. 26. No. 9. April 2015. P. 306-310.

DOI: 10.1080/09507116.2014.921378

[14] Макаренко Н.А. Исследование и разработка составов экзотермических флюсов для электрошлаковых процессов (Research and development of the exothermic fluxes compositions for electroslag processes) / Н.А. Макаренко, А.Ф. Власов, Д.А. Волков, А.М. Кущий. / Современная электрометаллургия (The Modern Electrometallurgy), Киев. - 2015, №2. - С. 10-16.

[15] Власов А. Ф. Электрошлаковый переплав на твердом старте по бифилярной схеме ведения процесса с использованием экзотермических электропроводных флюсов (ESR on a solid start by bifilar process sheme with the use of exothermic conductive flux) / А.Ф. Власов, Н.А. Макаренко / Технология мащиностроения (The Machinebuilding Technology). М. –2014г. - №5, С. 10-14.

[16] Власов А. Ф. Электрошлаковый переплав на твердом старте по монофилярной схеме ведения процесса с использованием экзотермических флюсов (ESR on a solid start by monofilar process sheme with the use of exothermic flux) / А.Ф. Власов, А.А. Богуцкий / Технология мащиностроения (The Machinebuilding Technology), №2, 2015. – С. 5-10.

[17] Власов A. Ф. Електрошлаковий переплав виробів на твердому старті з використанням екзотермічних флюсів (The details ESR on a solid start with the use of exothermic flux) / А.Ф. Власов, Н.А. Макаренко. Вісник Тернопільского технічного університету. Тернопіль, 2014, №1(73).С. –153-165.

[18] Власов А. Ф. Электрошлаковое литье коленчатого вала газомотокомпрессора МК-08 из стали 34ХН1М с использованием экзотермических электропроводных флюсов (Electroslag crankshaft gas motor compressors MK-08 made of steel 34HN1M casting using exothermic conductive flux) / Технология машиностроения (The Machinebuilding Technology). - М. – 2013, №9. – С. 10-15.